Resort motor
El resort motor o resort principal és un moll espiral que permet almagasenar energia quan es enrolla, tornant-la quan s'expandix. En general es tracta d'una banda metàlica d'acer templat enrollada sobre un tambor o un eix. L'energia almagasenada es transmet a través d'un conjunt d'engranages.
En algunes aplicacions, el sistema està controlat per un regulador centrífugo, en uns atres per un regulador de làmines (la fricció de l'aire en les làmines impedix l'aument de velocitat), o per mig d'un escape.
Normalment, el resort es recarrega per mig d'una ruedacilla (la corona d'un rellonge) o per mig d'una clau extraíble (rellonges, joguets).
Història
Els resorts motors varen aparéixer en els primers rellonges accionados per molls en l'Europa de el XV. Va reemplaçar al pes que es penjava d'un cable enrollado al voltant d'una polea, que era la font d'energia utilisada en tots els rellonges mecànics anteriors. Al voltant de 1400 varen començar a usar-se resorts helicoidals en panys,[1] i molts dels primers relojeros també eren cerrajeros. Els resorts que es varen aplicar als rellonges per a fer-los transportables i més chicotets que els rellonges anteriors impulsats per peses, evolucionant cap als primers rellonges de bojaca en 1600. Moltes fonts atribuïx erròneament l'invenció del resort motor al relojero de Núremberg Peter Henlein (també escrit Henle o Hele) al voltant de 1511.[2][3] No obstant, existixen numeroses referències en fonts de el XV a rellonges portàtils 'sense peses', i a lo manco dos eixemples que es conserven, mostren que els rellonges accionados per resort existien en els primers anys d'aquell sigle.[1][4][5] El rellonge més antic que es conserva impulsat per un resort és el Burgunderuhr (Rellonge de Borgoña), un rellonge de cambra dorat profusamente decorat, actualment conservat en el Museu Nacional Germà de Núremberg, l'iconografia del qual sugerix que es va construir al voltant de 1430 per a Felipe III de Borgoña.[1]
Els primers resorts motors es varen fabricar en acer sense processos de templat o enduriment. No almaceban molta energia, i calia enrollarlos dos voltes al dia. Henlein es va destacar per fabricar rellonges que funcionaven 40 hores entre recarregues. Berthoud i Blakey va descriure els métodos de fabricació de resorts motors utilisats en el XVIII.
Força constant d'un resort
Un problema en l'història dels rellonges accionados per resort és que la força (parell motor) proporcionada per un resort no és constant, sino que disminuïx a mida que el resort es desenrolla (vore el gràfic). No obstant, els rellonges tenen que funcionar a una velocitat constant per a mantindre l'hora exacta. Els mecanismes de cronometrage mai són perfectament isócronos, lo que significa que la seua velocitat es veu afectada pels canvis en la força motriu. Açò va ser especialment cert en el tipo primitiu foliot utilisat abans de l'arribada del resort regulador en 1657. Per lo tant, els primers rellonges es ralentisaven durant el seu periodo de funcionament a mida que el resort principal s'agotava, lo que provocava un cronometrage inexacto.
Dos solucions a este problema varen aparéixer en els primers rellonges de resort de el XV; el stackfreed i el caragol:
Stackfreed
- Artícul principal → Stackfreed.
El "stackfreed" era una leva excèntrica montada en l'eix del resort principal, en un rodell carregat per un resort que pressionava contra ell. La leva tenia forma de caracola" de modo que al principi del periodo de funcionament (quan el resort principal espentava en força), el resort es recolzava contra la part ampla de la leva, proporcionant una forta força oposta, mentres que més alvance (en el periodo de funcionament en el que la força del moll motor disminuïa), el resort es recolzava contra la part més estreta de la leva i la força oposta al estiramiento del moll també disminuïa. El "stackfreed" afegia molta fricció al mecanisme, reduint substancialment el temps de funcionament d'un rellonge. Solament es va utilisar en alguns rellonges alemans i es va abandonar despuix d'aproximadament un sigle.
Caragol
- Artícul principal → Caragol (rellongeria).
El caragol va ser una innovació molt més duradora. Es tractava d'una polea en forma de con que girava en una cadena envolta al voltant del cilindre del resort motor. La seua forma curva canviava contínuament la velocitat de transmissió per a igualar la força del moll moll motor a mida que es desenrollaba. Els caragols es varen convertir en el método estàndar per a obtindre un parell constant d'un resort motor. Es varen utilisar en la majoria dels rellonges accionados per resort des de la seua primera aparició fins al XIX, quan va aparéixer el barrilete, i en els cronómetros marins fins a la década de 1970.
Top
Atre dispositiu primerenc que va ajudar a equilibrar la força del resort va ser el "top" o "top de enrollamiento", que impedia que el resort es enrollara per complet i evitava que es desenrollara per complet. L'idea era utilisar solament la part central de la curva de parell del resort, a on la seua força era més constant. La forma més comuna va ser la roda de Ginebra o 'creu de Malta'. El top no és necessari en els rellonges moderns.
Remontoire
- Artícul principal → Remontuar.
Un quarto dispositiu utilisat en alguns rellonges de precisió va ser el remontuar (del francés "remontoire", donar corda), un chicotet resort o pes secundari que accionaba el mecanisme d'escape del rellonge, i el resort real ho rebobinaba periòdicament. Açò va permetre aïllar l'element de cronometrage de la força variable del resort principal. Per a evitar que es detinga un rellonge mentres se li dona cuerdo, s'utilisa un sistema denominat manteniment de marcha.
Barrilete
El modern barrilete, inventat en 1760 per Jean-Antoine Lépine, produïx una força constant simplement usant un resort principal més llarc de lo necessari i enroscándolo baix tensió en un barrilete. En funcionament, solament s'utilisen uns pocs regressos del resort, en el restant pressionat contra la paret exterior de la caixa del barrilete. Matemàticament, la tensió crea una secció 'plana' en la 'curva de torsió' del resort (vore el gràfic) i solament s'usa esta secció plana. Ademés, l'extrem exterior del resort sol tindre una curva 'inversa', per lo que té forma de 'S'. Açò permet almagasenar més tensió en els girs exteriors del resort, a on està disponible cap al final del periodo de funcionament. El resultat és que el barrilete proporciona un parell motor aproximadament constant durant el periodo de funcionament dissenyat del rellonge, de manera que no disminuïx fins que la tensió del moll casi s'ha agotat.
Motors de corda de gramòfons
 
|
 
|
| Esquemes del motor de corda d'un gramòfon. A l'esquerra de la consola pot vore's el mecanisme regulador de velocitat, molt similar a un regulador centrífugo de Watt |
Encara que ya s'havien utilisat en caixes de música, el desenroll dels primers gramòfons accionados per motors de corda, va impulsar el desenroll de dispositius en capacitat per a almagasenar alguns minuts de marcha per al seu us en màquines de considerable tamany, en l'exigència afegida de mantindre una velocitat de gir uniforme a lo llarc de tot el seu periodo de funcionament. El perfeccionament dels motors de corda dels gramòfons es va deure a l'ingenier nortamericà Eldridge R. Johnson, que a partir de 1894 es va dedicar a resoldre els problemes mencionats, iniciant la popularisació de les màquines reproductores de discs, molt abans de que es generalisara l'utilisació dels motors elèctrics en els moderns tocadiscos.[6]
El sistema motor dels primers gramòfons totalment mecànics ideats per Johnson per a la seua companyia, la Victor Talking Machine Company, seria imitat pels seus competidors, com en el cas dels fonógrafs dissenyats per Edison. Totes estes màquines disponien d'un gran barrilete en un fleje enrollat d'un acer de considerable durea en el seu interior, que es tensava per mig d'una manivela (situada per a ser manejada en la mà dreta). Estava equipat ademés en un trinquet, en la finalitat d'evitar que el moll es destensara de colp a mida que es enrollaba. Este barrilete impulsava un joc d'engranages multiplicador, calculat per a obtindre una velocitat del giradiscos com a mínim de 78 rpm (la velocitat de gir més comú dels primers gramòfons, encara que les màquines de Edison funcionaven a 80 rpm). La configuració bàsica es completava en un regulador de velocitat centrífugo, que per mig d'un sistema de contrapeso, frenava automàticament el giradiscos quan rotaba a una velocitat superior a la de disseny. Per a això, s'utilisava un disc solidari en els contrapeso, que en desplaçar-se es comprimia contra unes zapatas de feltre o de cuiro. Per a l'ajust fi de la velocitat, els gramòfons solien dispondre d'un mando regulable, que permetia controlar la separació entre el disc de frenat i les zapatas.[7]
Disseny modern
Un moll de rellonge modern és una tira llarga d'acer endurit i pavonado, o d'una aleació d'acer especiali, de 20 a 30 cm de llarc i 0,05 a 0,2 mm de gruixa. El moll real en el moviment comú d'1 dia es calcula per a permetre que el rellonge funcione durant 36 a 40 hores, és dir, 24 hores entre els regressos diaris en una reserva de marcha de 12 a 16 hores, en cas que el propietari done cuerdo vesprada al rellonge. Est és l'estàndart normal per als rellonges de corda manual i els automàtics. Els moviments de 8 dies, utilisats en rellonges en reserva de corda semanal, proporcionen energia durant a lo manco 192 hores, pero utilisen resorts principals més llarcs i barriletes més grans. Són similars als resorts dels rellonges de polsera, solament que més grans.
Des de 1945, l'acer al carbono ha segut reemplaçat cada volta més per noves aleacions especials (ferro, níquel i crom en l'adició de cobalt, molibdeno o berili), normalment someses a laminación per a obtindre el seu enduriment estructural. Coneguts pels relojeros com a resorts de 'metal blanc' (a diferència de l'acer al carbono azulado), són metals inoxidables i tenen un llímit de fluencia més alt. Estan menys subjectes a flexiones permanents (per fatiga del material) i a penes existix risc de que es trenquen. Alguns d'ells també són antimagnéticos.
En la seua forma relaixada, els resorts principals es fabriquen en tres formes distintes:
- Espiral enrollada: es enrollan en la mateixa direcció en tota la seua llongitut, formant una espiral simple.
- Semi-revers: l'extrem exterior del resort es enrolla en la direcció inversa durant menys d'un regrés (menys de 360°).
- Revers (flexible): l'extrem exterior del resort es enrolla en la direcció inversa durant una o més regressos (més de 360°).
Els tipos semireverso i revers proporcionen força adicional al final del periodo de funcionament, quan el resort està casi sense energia, per a mantindre el rellonge funcionant a una velocitat constant fins al final.
Funcionament
El resort motor està enrollado al voltant d'un eix cridat cenador, en l'extrem interior enganchat a ell. En molts rellonges, l'extrem exterior està unit a un pivot fix. El resort es enrolla girant l'eix, i despuix de donar-li cuerdo, fa girar l'eix en sentit contrari per a fer funcionar el rellonge. La desventaja d'esta disposició de "resort obert" és que mentres es dona corda al resort, la seua força d'accionament s'elimina del moviment del rellonge, per lo que el rellonge pot detindre's. Este tipo s'utilisa a sovint en despertadores, caixes de música i temporisadors de cuina, a on no importa si el mecanisme es deté mentres es enrolla. El mecanisme de corda sempre té un trinquet adjunt per a evitar que el resort es desenrolle.
En la forma utilisada en els rellonges moderns, el resort motor es enrolla al voltant d'un eix i es tanca dins d'una caixa cilíndrica cridada barrilete, que pot girar lliurement. El resort està unit a l'eix en el seu extrem interior i al barril en el seu extrem exterior. Dispon de chicotets ganchos o lengüetas, als que s'unix el resort per mig d'orificis quadrats en els seus extrems, per lo que es pot reemplaçar fàcilment.
El resort motor es enrolla girant l'eix, pero impulsa el moviment del rellonge a través del barrilete; esta disposició permet que el resort continue alimentant el rellonge mentres se li dona corda. En donar corda al rellonge, es gira l'eix, en lo que s'apreta el resort real, envolent-ho més prop de l'eix. El barrilete posseïx un trinquet adjunt per a evitar que el resort gire el barrilete cap a arrere i es desenrolle. Despuix de enrollarlo, l'eix es manté estacionario, i el desenrollamiento del resort real fa girar el barrilete, que dispon d'una corona dentada montada entorn, que impulsa un dels engranages del rellonge, generalment la "roda central" i acciona el tren de rodes. El barrilete generalment gira una volta cada 8 hores, per lo que el resort comú de 40 hores requerix 5 regressos per a relaixar-se per complet.
Precaucions
Un moll motor conté una cantitat considerable d'energia per al seu tamany. Els rellonges deuen desmontar-se periòdicament per al seu manteniment o també per a la seua reparació, i si no es prenen precaucions, el resort pot soltar-se sobtadament i causar lesions greus. Els resorts motors es "relaixen" suaument abans de desmontar un rellonge, tirant del trinquet cap a arrere mentres se sosté la clau de enrollado, lo que permet que el resort es desenrolle llentament. No obstant, inclús en el seu estat relaixat, els resorts principals contenen una tensió residual perillosa. Els relojeros i utilisen una ferramenta especial anomenada "enrollador" per a instalar-los i llevar-los de forma segura. Els grans resorts motors d'alguns rellonges s'immovilisen per mig de "abrazaderas de resorts principals" abans de retirar-los.
Trencament
Degut a que estan subjectes a tensió cíclica constant, fins a la década de 1960 els resorts principals generalment es trencaven per fenomens de fatiga de materials molt abans que atres parts del rellonge, i es consideraven parts fungibles del mecanisme.[8] Els trencaments a sovint es produïen al final del procés de enrollado, quan el resort es enrolla lo més fort possible al voltant de l'eix, sense espai entre les bobines. En donar-se cuerdo manualment, és fàcil aplegar a este punt inesperadament i eixercir una pressió excessiva sobre el resort. Una atra causa varen ser els canvis de temperatura. Si un rellonge estava completament enrollado per la vesprada i la temperatura baixava de nit, sense cap chala entre les espiras del moll, la contracció tèrmica del llarc resort podia fer que se soltara en un extrem. En époques anteriors, els relojeros varen notar que els canvis meteorològics provocaven un aument en els trencaments dels resorts motors, sent la principal causa de reparació de rellonges fins a la década de 1960. Des de llavors, les millores en la metalúrgia mencionades anteriorment han fet que els resorts motors trencats siguen una averia rara.
Sobreenrollado
Inclús si els resorts principals no eren propensos a trencar-se, massa força en donar corda causava un atre problema en els primers rellonges quan es feya top al enrollar el moll.[9][10] Si quedava molt poca chala en el resort despuix de l'enrollado ('sobreenrollado'), la pressió de l'últim gir de la corona sometia l'extrem del resort a una tensió excessiva, deixant-la bloquejada per l'últim clic del trinquet, de manera que el rellonge funcionava en una força d'accionament excessiva durant vàries hores, fins que s'aliviava l'excés de tensió en l'extrem del resort. Açò feya que el volant regulador girara massa corrents, lo que provocava que el passador d'impuls de la roda colpejara contra la part posterior de la forqueta, fent que el rellonge s'alvançara i que poguera trencar-se el passador. En els rellonges més antics, este problema s'evitava en un top que evitava el sobreenrollado. En els rellonges moderns, s'utilisa un trinquet en una miqueta de 'reculada' (reculada), per a permetre que l'eix gire cap a arrere dos dents del trinquet despuix de enrollarlo, lo suficient per a eliminar l'excés de tensió.
Barril de seguritat
Al voltant de 1900, quan els resorts de rellonge trencats eren un problema considerable, alguns rellonges de bojaca usaven una variació del barril cridat "barril motor" o "barril de seguritat". Els resorts principals generalment es trenquen en la seua unió a l'eix, a on la tensió de flexión és major. Quan es trencava el resort principal, la part exterior retrocedia i la lliberació de la gran cantitat de moviment acumulada feya girar el barril en la direcció inversa, aplicant una gran força als delicats trens de rodes i mecanisme d'escape, a sovint trencant pivots i els seus respals.
En el barril de seguritat, es varen invertir les funcions de l'eix i del barril tradicional. El resort principal era enrollado pel barril, que girava l'eix per a impulsar el tren de rodes. Per lo tant, si el resort principal es trencava, la reculada destructiva del barril no es transmetia al tren de rodes sino al mecanisme de bobinado, que era lo suficientment robust com per a soportar-ho.
Piñón de seguritat
Un "piñón de seguritat" era un mig alternatiu de protecció, utilisat en els barrils. Consistia en dotar a la roda central d'un piñón conectat a l'engranage del barril, unit al seu eix en un roll invers. Si el resort es trencava, la reculada inversa del barril, en lloc de passar al tren d'engranages, simplement desenroscava el piñón.
El mit del 'sobreenrollado'
Els rellonges de cuerdo poden quedar detinguts en el resort motor completament enrollado, lo que va dur al mit de que donar corda a un rellonge accionat per un resort acaba danyant-ho. Varis problemes poden causar este tipo d'averia, pero casi mai es deu a " rebobinage ", ya que els rellonges estan dissenyats per a soportar el enrollamiento complet.
Una de les causes de el "enrollamiento excessiu" és la brutea. Els moviments del rellonge requerixen una neteja i lubricació regulars, i el resultat normal de descuidar la neteja d'un rellonge és un rellonge en tota la corda acumulada parat. A mida que el moviment del rellonge acumula brutea i l'oli se seca, aumenta la fricció, per lo que el resort motor no té la força necessària per a fer girar el rellonge al final del seu periodo de funcionament normal i es deté prematurament. Si el propietari continua usant el rellonge sense reparar-ho, finalment la força de fricció alcança la part 'plana' de la curva de torsió, i ràpidament s'alcança un punt en el que el resort no té la força necessària per a fer funcionar el rellonge inclús en la corda al màxim, per lo que el rellonge es deté en el resort completament enrollado. El rellonge requerix neteja, pero el problema es deu a la brutea acumulada en el moviment o a un atre defecte, i no a un "enrollamiento excessiu".
Una atra causa comuna de "enrollamiento excessiu" és que si un rellonge es colpeja, la vareta d'equilibri pot trencar-se i el rellonge ya no pot funcionar inclús quan el resort està completament enrollado.
Rellonges de corda automàtica i resorts motors 'irrompibles'
Els rellonges automàtics, que es varen introduir àmpliament en la década de 1950, utilisen els moviments naturals de la nina per a mantindre el resort principal enrollado. Un pes semicircular, que pivota en el centre del rellonge, gira en cada moviment de la nina. Un mecanisme de enrollamiento utilisa les rotacions en abdós direccions per a enrollar el resort motor.
En els rellonges automàtics, el moviment de la nina podria continuar enrollando el resort motor fins a trencar-ho. Açò s'evita en un dispositiu deslizante, que opera com un embrague.[11] L'extrem exterior del resort principal, en lloc d'unir-se al barril, està unit a un resort d'expansió circular cridat brida que pressiona contra la paret interior del barril, que posseïx estrías o muescas per a subjectar-ho. Durant el bobinado normal, la brida se subjecta per fricció al barrilete, permetent que el moll motor es enrolle. Quan el moll real alcança la seua màxima tensió, la seua tirada és més forta que el de la brida. Una major rotació de l'arbre fa que la brida s'esgole en el barrilete, evitant que es enrolle més. En la terminologia relojera, açò a sovint es denomina de forma enganyosa un "resort motor irrompible".
Resorts motors 'fatigats'
Despuix de décades d'us, els resorts motors dels rellonges antics es deformen llaugerament i perden una miqueta de la seua força, tornant-se "cansats" o "ajustats". Esta condició es troba principalment en els resorts del sistema de barrilete. Est fa que el temps de funcionament entre devanados disminuïxca. Durant el manteniment, deu revisar-se moll motor en busca de problemes de "fatiga", i substituir-se si és necessari. El British Horological Institute sugerix estes proves:[12]
- En un barrilete de resort motor, quan està desenrollado i relaixat, la majoria dels girs d'un resort saludable deuen pressionar-se contra la paret del cilindre, en sol 1 o 2 regressos en espiral a través de l'espai central per a subjectar-ho a l'eix. Si hi ha més de 2 regressos solts en el centre, el resort pot estar "fatigat"; en 4 o 5 regressos deu procedir-se a la seua tongada.
- Quan es retira del barrilete, si el diàmetro del resort relaixat que es troba en una superfície plana és menys de 2½ voltes el diàmetro del barrilete, llavors també es considera que el moll està "fatigat".
Indicador de reserva de marcha
- Artícul principal → Reserva de marcha.
Alguns rellonges d'alta calitat tenen una esfera adicional en l'esfera que indica quànta energia queda en el moll motor, a sovint graduada en les hores que li queden al rellonge per a funcionar. Ya que tant l'eix com el barril giren, este sistema requerix un mecanisme diferencial que medix el gir relatiu de l'eix respecte al barril.
Formes inusuals de resort principal
Un resort principal sol ser un resort de metal en espiral, no obstant, hi ha excepcions:
- El rellonge de resort de vagó: durant un breu temps en l'història de la rellongeria nortamericana, l'acer de resort enrollable no estava disponible en els Estats Units, i els relojeros inventivos varen construir rellonges impulsats per una pila de suspensió de ballesta, similar a lo que tradicionalment ha servit com a resort de suspensió per a vagons.
- Es poden concebre atres tipos de resort i s'han utilisat ocasionalment en rellonges experimentals, com els resorts de torsió.
- Existixen alguns rellonges que disponen de resorts fabricats en materials no metàlics, com a materials sintètics elàstics.
Utilisació
- Dispositius clàssics
- Rellonges mecànics
- Caixes de música
- Metro de cinta
- Cable en tornada automàtica (per eixemple, aspiradora, motosierra, i cortadoras d'herba)
- Dispositius antics
- Telégraf (el motor per a la conducció de la tira de paper)
- Joguets
- Plats del fonógraf
- Cambra de cine
 |
 |
_%E2%80%93_Tin_Wind_Up_%E2%80%93_L_Express_Train_(_L_%E7%89%B9%E6%80%A5)_%E2%80%93_Train.jpg) |
 |
Ventages i desventages
- El dispositiu funciona en equips portàtils, és totalment autònom i pot accionarse indefinidament sense fer us de cap tecnologia d'alimentació no autosuficient (bateria, font d'alimentació, combustible...). No obstant, requerix donar-li cuerdo manualment de forma periòdica.
- L'energia tornada varia en la part final del resort, més o menys, lo que fa difícil obtindre una velocitat constant.
- El soroll del mecanisme de transmissió o de regulació.
- Pese/dimensions.
Vore també
Referències
- ↑ 1,0 1,1 1,2 , p.126-127
- ↑ , p.121
- ↑ , p.440
- ↑ , p.305
- ↑ , p.121
- ↑ Gelatt, Roland. The Fabulous Phonograph 1877-1977. Macmillan, 1977.
- ↑ «The Spring Motor» (en en). The City of London Phonograph and Gramophone Society (CLPGS).
- ↑ «Why do mainsprings break?». Technical Note TD105. Hamilton Watch Co.. Consultat el 2007-10-08. on NAWCC eHorology Virtual Museum [1] archivat en Wayback Machine.
- ↑ , p.91
- ↑ Milham 1945, p.105
- ↑ De Carle 1969, p.90-91
- ↑ «Workshop hints: mainsprings». British Horological Institute website (1997).
Bibliografia
- G.A. Berner 4-language Glossary , reedició de 1988, cortesia de FH, Federació de l'Indústria Relojera Suïssa, Bienne, Suïssa.
- Murray, Michael P.. «Everything you always wanted to know about clock mainsprings». Mike's Clock Clinic. Consultat el 2009-07-06.
Referències
- Este artícul conté una traducció derivada de «Resorte motor» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.