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Tecnica
Testo e foto a cura di
Gianluca Macchioni, Maestro Orologiaio, titolare dell’Accademia dell’Orologio di Roma
I RUBINI E I SISTEMI
ANTIURTO
(Seconda parte)
Continuiamo l’approfondito excursus sul delicato ruolo dei rubini in un movimento meccanico.
Oltre a svolgere il compito di cuscinetto, come evidenziato sullo scorso numero, il rubino viene
anche utilizzato nella costruzione dei sistemi antiurto per gli assi del bilanciere: tale dispositivo,
ormai in uso in tutte le meccaniche, svolge un’azione di ammortizzatore, proteggendo l’asse,
entro certi limiti, da colpi e sobbalzi.
Il precedente intervento (pubblicato sul numero di Di-
quantità di libri e trattati con esperimenti e teorie spesso
cembre 2013 di Clessidra), ha posto l’accento sul gravoso
in contrasto tra loro. Anche il singolo orologiaio, fin dagli
problema dell’attrito generato dal moto circolare del perno
albori di questa nobile arte, ha sperimentato “ricette” più o
della ruota nella sede del suo alloggiamento, in grado di
meno empiriche, che teneva rigorosamente segrete al fine
provocare danni tali da compromettere il buon funziona-
di migliorare le prestazioni del lubrificante. Possiamo rag-
mento dell’orologio. Questo inconveniente è stato note-
gruppare gli Olii in tre categorie ben precise:
volmente attenuato con l’introduzione dei rubini, creando
- Olio Animale;
un effetto cuscinetto.
- Olio Minerale;
Bisogna tener presente che la misura del coefficiente di
- Olio Sintetico.
attrito tra Acciaio ed Ottone è di µrd 0,44, mentre tra
L’olio animale, usato per molti anni, era ricavato dalla raf-
Acciaio e Corindone (pietra dura) diminuisce sensibilmen-
finazione del grasso di balena e dalle parti molli presenti
te fino al valore µrd 0,12 (valori indicativi variabili in fun-
negli arti terminali di ovini e bovini: da qui la diceria, ovvia-
zione della denominazione dell’Acciaio, dipendente dalle
mente falsa, che tale lubrificante si estraesse dagli zoccoli o
sue caratteristiche meccani-
dalle corna di tali animali.
che o fisiche). Se tra il perno ed
L’olio minerale compare ver-
il rubino inseriamo anche una
so la fine del 1800, evidente-
piccola quantità di olio lubrifi-
mente a seguito della scoperta
cante, l’effetto risulterà più du-
del petrolio ed al trattamento
raturo e, soprattutto, il sottile
dei prodotti derivati: dopo una
pivot su cui grava tutto il cari-
complessa operazione di boni-
co della rotazione non subisce
fica e raffinazione si ottiene un
anomale deformazioni, come
olio in grado di resistere me-
rigature
assottigliamenti.
glio alle alterazioni, come l’os-
Riguardo la composizione e la
sidazione, che abbreviavano la
natura dell’olio per orologeria
durata di quello animale.
e
possiamo trovare una notevole
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Assortimento di olii lubrificanti.
L’olio sintetico è “opera”
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La
del passato davano alla lubrificazione si evince dalla citazione del Maestro Rupert Gould, qui di seguito riportata:
“... Per quanto l’orologio sia di ottima manifattura e per
quanto sia stato abile il nostro lavoro, siamo comunque
alla mercè del lubrificante...”.
L’AZIONE DELL’OLIO LUBRIFICANTE
Vediamo tecnicamente come agisce l’olio quando viene inSopra, in alto a dx e a sx, dispositivo antiurto Cyma, derivato dal sistema
Parachute.
serito nell’apposita svasatura ricavata nella parte superiore
della chimica. La continua ricerca dell’olio “ideale” ha
quantità, poiché una dose eccessiva produce un effetto fre-
portato l’attività industriale a creare una serie di lubri-
nante, mentre il contrario vanifica la funzione dell’olio e ne
ficanti con caratteristiche diverse, prodotti interamente
riduce la durata.
in laboratorio: opportunamente catalogati con dei codici
Per ottimizzare, quindi, il lavoro si prende come riferimento
(ogni ditta ha i propri), possono essere applicati effica-
la sommità del perno relativo alla ruota che si deve oliare:
cemente nei diversi punti di attrito che si determinano
questo non deve essere sommerso e superato completa-
all’interno dell’orologio, garantendo così una lubrifica-
mente, ma rappresenta la “quota” massima che l’olio deve
zione ideale e bilanciata. Per esempio, la resistenza allo
raggiungere. In tale modo, l’adesione che il lubrificante eser-
scorrimento a cui e sottoposto l’asse del bariletto che
cita sul perno e sulla pietra non permette alla gravità di
sostiene la carica ed il conseguente scaricamento della
farlo colare, né verso la ruota, né verso l’esterno del rubino.
molla, al suo interno, prevede una rotazione lenta: infat-
A temperatura costante, quando le ruote hanno raggiunto
ti, osservandolo in una meccanica in funzionamento non
una velocità stabile, anche la coppia di attrito si stabilizza,
scorgiamo nessun movimento apparente, mentre in re-
riducendosi notevolmente, mentre all’inizio, a bassa veloci-
altà la rotazione si svolge, apportando energia a tutto il
tà, risulta essere incostante: da questo dato, risulta quindi
sistema. L’olio da impiegare, in questo caso, deve essere
molto importante una fase di “rodaggio” del meccanismo
più denso e viscoso di quello depositato sul perno della
affinché l’olio si distribuisca in uno strato sottile ed unifor-
ruota di scappamento, la cui velocità di scorrimento ri-
me, detto film.
sulta visibile in maniera evidente e la forza applicata ai
Il raggiungimento di questa condizione dipende diretta-
suoi perni è inferiore a quella sostenuta dal bariletto.
mente dalla viscosità del lubrificante. Tale termine indica
La considerazione e l’importanza che già i grandi orologiai
la rapidità di scorrimento tra le particelle che compongono
del rubino. Il primo fattore da tenere presente è la giusta
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Tecnica
tizzatore consente di salvare i delicati perni o “Pivot”,
con diametri dell’ordine di pochi centesimi di millimetro, dagli accidentali ma inevitabili urti di varia natura
che l’orologio deve affrontare durante la sua onesta carriera di segnatempo.
Il capostipite di questi piccoli congegni, ça va sans dire, è
frutto dell’intuizione di A. L. Breguet, che intervenne quando verificò l’alta percentuale di rotture presentate dall’asSchema del dispositivo antiurto, con la pietra e la contropietra (tra le quali
va previsto l’olio lubrificante), la cui parte convessa aderisce con la molla
a lamina posta sopra al ponte del bilanciere.
l’olio: si misura in cSt (Centistoke), dal nome di Stoke, colui
che ne isolò le caratteristiche. Altra proprietà che distingue
un olio è la densità, ossia la quantità di molecole che lo
costituiscono (ad es., il grasso è più denso di un olio). Entrambe le caratteristiche sono purtroppo molto sensibili
se e l’importanza che tale piccolo componente rivestiva
nell’ottenimento della precisione di marcia: una soluzione
andava trovata.
Nacque così il “Parachute”, letteralmente “Paracadute”.
Il dispositivo si componeva di una sottile lamina in acciaio
fissata ad un estremità sopra il ponte del Bilanciere, in
modo da rimanere elastica, mentre dalla parte opposta, un
ai cambi di temperatura, quindi la qualità degli olii per
orologeria deve essere molto elevata in modo da garantire
sempre un ottima resa indipendentemente dall’escursione
termica. Anche la luce può creare alterazioni in questi lubrificanti: sono, infatti, definiti “fotosensibili” e la loro conservazione, quindi, deve avvenire al buio (d’altronde, sono
concepiti per lavorare all’interno della cassa, che evidentemente non prevede luce al suo interno).
Sono circa quaranta anni che le Maison più prestigiose
destinano risorse importanti nel campo della Tribologia, la
scienza che si occupa dei lubrificanti, degli attriti e dell’usura derivata dal contatto tra componenti meccaniche, al fine
di rendere concreto il sogno di un Orologio senza lubrificazione: in qualche modo ciò a cui anelava impotente il genio
di Breguet. La strada sembra essere quella dei materiali alternativi all’Acciaio ed all’Ottone, come il Diamante, oppure il Silicio, o forse le materie sintetiche: la soluzione non
sembra comunque vicina per il momento e il lubrificante
idrodinamico resta ancora la migliore soluzione per supportare efficacemente la precisione dell’orologio meccanico.
RUBINI E SISTEMI ANTIURTO
Ulteriore utilizzo dei rubini, peraltro non meno utile e
fondamentale, è quello relativo ai Sistemi Antiurto applicati sull’asse del bilanciere, la cui funzione di ammor-
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Panoramica di diversi sistemi antiurto, tratta da una pubblicazione in
lingua tedesca.
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La
Sistema antiurto Resomatic.
Dispositivi antiurto Incaboloc (a sinistra) e Kif (a destra), a confronto.
Contropietra sulla quale ancora non è stata adattata la
molla a lamina del dispositivo antiurto.
Assortimento ricambi riguardanti il dispositivo Incabloc.
apposita sagoma manteneva all’interno della loro sede due
urto, il sistema, chiaramente applicato ad un orologio da ta-
rubini: la “Pietra” forata che lasciava passare il perno e la
sca, assorbiva il colpo spostandosi e, salvato il pivot, imme-
“Contro Pietra”, con una superficie piana perfettamente
diatamente riposizionava le pietre, a loro volta sollevatesi,
liscia e rivolta verso il pivot e la parte superiore convessa
ripristinando la corretta oscillazione del bilanciere.
che aderiva perfettamente con la molla a lamina.
Con il Parachute, la via era ormai aperta e molti costruttori
Tra le due pietre si inseriva l’olio, che risultava così protetto
cominciarono a dedicarsi alla costruzione di apparati in gra-
ed isolato dalla polvere e dall’aria, responsabili dell’accele-
do di ammortizzare gli urti. Ne faremo una accurata analisi
razione del suo deperimento. Sottoposto ad un eventuale
nel prossimo articolo…
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