Fra
gli orologi meccanici quello, di Shortt diede
dei risultati migliori di quello ideato da Riefler.
Quelli citati, inventori che ad un appassionato di orologeria
non dovrebbero passare per sconosciuti e dei quali ricordiamo
gli splendidi successi..
Riefler introdusse un nuovo tipo di scappamento
che si diversificava dagli altri in quanto l'impulso non veniva
dato "direttamente" al pendolo bensì tramite
il suo supporto: era in sostanza un tentativo di non interferire
nell'oscillazione del pendolo e renderlo un po' più "libero"
da interventi esterni.
Diede degli ottimi risultati e per un certo tempo rappresentò
lo standard per gli orologi di precisione.
Per qualche informazione supplementare si veda il mio orologio
# 24 costruito con questo tipo di scappamento.
Il mito del pendolo libero, cioè di
quello che può oscillare senza interventi esterni , è
contrastato non solo da ovvi motivi ( gli "attriti"
, imprescindibili nella natura delle cose,
comportano l'inevitabile cessazione dell'oscillazione) , ma
anche da più recenti osservazioni.
Peraltro,
1) la necessità di "disturbare"
il meno possibile il pendolo onde evitare di amplificare gli
errori connessi allo scappamento,
2) l'aspirazione di consegnare l'impulso al pendolo a metà
della sua oscillazione
3) e la certezza di non sottrarre energia dal pendolo durante
il suo movimento
hanno indotto Shortt a cercare di migliorare
un nuovo tipo di orologio , quello basato sull'idea della accoppiata
orologio "master" (principale) e
orologio "slave" (secondario), che
si stava diffondendo verso la fine dell'evoluzione dell'orologio
meccanico di precisione.
Sintetizzando, il loro principio di funzionamento è il
seguente: c'è un orologio "slave"
che con il suo funzionamento "consente" quello del
"master".
Shortt ha sviluppato ai massimi livelli questo
concetto essendo stato capace di proporre un orologio meccanico
che in precisione non è più stato sorpassato
ed il cui pendolo , diciamo, libero rispondeva alle tre specifiche
sopra citate.
Cerchiamo di capire come .
Gli
inizi del '900 videro l'espandersi dell'utilizzo dell'energia
elettrica in tanti campi dell'attività umana ed
a molti non sfuggì la potenzialità della sua applicazione
anche nell'arte dell'orologeria
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Il
Synchronome clock fu uno tra i più diffusi
orologi che basavano il loro funzionamento anche sull'energia
elettrica.
Il braccio E solidale al pendolo da "1 secondo"
P fa avanzare di un dente, per ogni oscillazione
del pendolo, la ruota D ( di 15 denti,
anche se in figura ne compaiono 16 a causa delle limitazioni del
software di grafica che utilizzo) che ovviamente compie un giro
ogni 30 secondi.
Per ogni giro della ruota D , il suo piolino
F flette la lamina G che, disimpegnato
l'arresto H fissato sul braccio A
, lo fa cadere consentendo al rullino B di appoggiarsi
sulla protuberanza C del pendolo così
da conferirgli un impulso.
Terminata
questa operazione la parte N del braccio A
entra in contatto con la leva L e chiudendo un
circuito elettrico eccita la bobina I che attirando
detto braccio L ricarica nella posizione originale
il braccio A .
Dopo un giro della ruota D ( 30 sec.) il ciclo
si ripete.
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Synchronome
Clock
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Rileggiamoci
le tre specifiche di cui sopra e verifichiamo se esse vengono
soddisfatte:
1) al pendolo viene consegnato un impulso
ogni 30 secondi per cui possiamo ragionevolmente affermare di
aver ridotto l'incidenza dell'errore dello scappamento e quindi,
presumibilmente, di non interferire in maniera considerevole sulla
durata del periodo.
2) Con le opportune regolazioni noi possiamo operare in modo tale
per cui l'impulso inizi (rispetto al punto di riposo
del pendolo) in corrispondenza di un angolo eguale a quello di
quando termina
3) durante la sua oscillazione , il pendolo tramite il braccetto
E fa avanzaredi un dente la ruota D ed in questa operazione "consuma"
una parte dell'energia in esso immagazzinata : purtroppo
non possiamo che rilevare come la 3° specifica non è
stata rispettata.
Shortt per costruire
l'orologio meccanico più preciso che si sia mai visto,
ha utilizzato due Synchronome clocks, uno, lo
"slave", (quello pur abbastanza preciso
che abbiamo appena descritto ) per regolare il momento in cui
viene impartito l'impulso al pendolo di un altro orologio, il
"master" virtualmente eguale al precedente
ma mancante della ruota D ....e quindi, non sfugga
, senza che neanche si verifichi quella sottrazione di
energia dal pendolo che è la limitazione , nella ricerca
di una grande precisione, del Synchronome originale.
Potrebbe essere interessante vedere come ciò avviene.
Premetto che, onde poter chiaramente distinguere i vari componenti,
ho fortemente ridotte le dimensioni del pendolo "master"
che n'immagine è colorato in grigio.
Quando nello "slave" il braccio N
entra i contatto con L, chiude un circuito che
alimenta, come abbiamo già visto, la bobina I e
contemporaneamente,...ed ora passiamo nel "master",
la bobina 1, eccitandola.
Questo il susseguirsi degli eventi:
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§
il magnete della bobina 1 attira verso sè
il braccio orizzontale della leva 2
§ muovendosi
attorno al suo fulcro l'altra estremità del braccio 2
spinge verso destra la parte alta della leva 3...
§ ...che ruotando
attorno al suo fulcro disimpegna l'arresto che trattiene il braccio
4
§ questo cade,
appongiandosi sulla ruota 5 e tramite essa conferisce
l'impulso al pendolo
§ al termine
della sua caduta, l'estremità "a coda di scorpione"
di 4 spinge la leva 6....
§ ...che, ruotando
sul suo fulcro, libera l'arresto a lamina 7 del
braccio 8
§ questo per
effetto del contrappeso ruota attorno al suo fulcro verso sinistra
e , tramite la protuberanza 9 ricarica il braccio
2, mentre tramite la rotella 10
,ricarica il braccio 4...e contemporaneamnete
chiude il circuito che eccita la bobina 12 che
a sua volta...vediamo dopo cosa essa combina!
Se abbiamo seguito attentamente questo svolgersi di eventi avremo
potuto osservare che in questo caso anche
la terza specifica , quella che voleva che nessuna quantità
di energia fosse sottratta dal pendolo durante il suo funzionamento
è finalmente soddisfatta... Grazie a Shortt!!!
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"master"
dell'orologio di Shortt
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Per essere sicuri che la leva 4 cada sulla rotella
5 nel momento opportuno ( leggasi: che non la
"manchi"), il periodo del pendolo dello "slave
" viene regolato con un piccolo ritardo.
Peraltro, onde evitare che alla lunga questo ritardo possa essere
tale per cui la bobina 1 si ecciti quando la
rotella 5 è già "passata"
prima della caduta del braccio 4, un "sistema"
condizionato dall'eccitazione della bobina 12,
anticipa, solo quando è necessario e mediante un sistema
di " intercetta-non intercetta", lo "slave"
riportandolo alle condizioni ottimali.
Una nota lunga...,ma spero interessante!
Prossimamente
parliamo di orologi notturni
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