El ojete
OJETE
El ojete es un orificio que tiene el muelle real en su
parte inicial en este orificio entra un enganche especial
del árbol de cubo llamado gancho. El ojete es la parte
del muelle real que se encarga de impedir el
deslizamiento central del motor estableciendo entre
el árbol y el muelle real un punto de fijación, por eso
el ojete es muy importante. Puede presentarse que el
ojete se parta, en esta situación lo mejor es cambiar
el muelle real, pero dado el caso que no tengamos el
repuesto, habría que destemplar el área en el que vamos
hacer el ojete que es la punta inicial del muelle y esto
lo hacemos exponiendo dicha sección al fuego de la
mechera luego de eso y lo perforamos con un clavo
y una clavera.
LA BRIDA DESLIZANTE O DE SOBRETENSIÓN
Es una parte del muelle real y está ubicada en la parte final del mismo.
Es una porción de lámina del mismo material del muelle real que está
aunada o unida al muelle formando una bifurcación. La brida tiene
como función esencial el retener el extremo de la lámina del muelle
real apretado contra la pared del cubo o barrilete, en el momento en
que el muelle se afloja como producto de la elongación o liberación
de la fuerza de tensión. La brida obliga a dicho muelle a enrollarse y
desenrollarse más concéntricamente a su árbol de cubo, disminuyendo
los roces entre láminas y aumentando el rendimiento del muelle real
en un 10% La brida más práctica es la formada por una hojilla flexible
remachada al extremo del muelle. Lleva uno o dos salientes que
penetran en el barrilete, reteniéndola y reteniendo a un tiempo al
muelle contra las paredes del cubo.
El muelle deslizante o resbaladizo se utiliza en los relojes automáticos,
para que no se produzca una sobretensión o quiebra del muelle real
cuando esté completamente armado.
El extremo del muelle va enganchado o remachado a una brida que
ocupa el interior del barrilete en poco más de una vuelta.
En el momento en que el muelle está armado arriba, una parte de
la brida se desprende de la pared del barrilete. Entonces, la superficie
de roce disminuye, se produce un deslizamiento de la brida, se afloja
el muelle y la brida se abre nuevamente.
Para que el muelle funcione en buenas condiciones, las espiras tienen
que estar engrasadas; no basta con aceitarlas, porque la presión de
las hojas expulsa el aceite y entonces se frotan en eco una contra otra,
lo que ocasiona una sensible disminución de rendimiento.
En la actualidad hay también muelles irrompibles autolubricados que,
en teoría, no necesitan grasa. Estos muelles, que no se deben limpiar,
vienen en cubos sellados con una descripción aconsejando no abrirlos,
como por ejemplo: “Greaseles. Do not open”.
En la figura de abajo podemos apreciar el muelle real con sus partes.
DIMENSIONES DEL MUELLE REAL
El grueso o espesor de la cinta depende del diámetro interior del
barrilete y determina más o menos la longitud del muelle real.
Un muelle fino será naturalmente más largo que un muelle grueso
si ambos ocupan el mismo sitio.
El número de vueltas del barrilete es igual a la diferencia entre el
enrollamiento total y el enrollamiento del muelle destensado
dentro del barrilete: un muelle fino es por consiguiente preferible.
Sin embargo, si el reloj está construido de tal modo que el
frotamiento en los engranajes y en el escape absorba buena parte
de la fuerza motriz, se compensa esta pérdida con un muelle más
grueso.
He aquí un cuadro que indica la relación existente entre el diámetro
interior del barrilete y el grueso del muelle. Pero, en definitiva, la
elección de espesor la determina la amplitud de la oscilación de
volante, suponiendo, naturalmente, el reloj en condiciones perfectas.
FORMA DEL MUELLE REAL
La forma que tenga el muelle real es de mucha importancia para el
buen funcionamiento del reloj. De la forma que tenga este muelle,
dependerá el momento de fuerza que aportará para el correcto
funcionamiento del reloj. Este momento de fuerza influye
directamente en la buena marcha del volante espiral o sea en el
órgano regulador sobre todo en lo referente a la amplitud de giro.
En un reloj de cuerda manual la forma usual es la de una doble
espiral, como una S invertida, como vemos en la figura de abajo.
Cualquier muelle que haya funcionado durante mucho tiempo irá
adquiriendo una deformación permanente, impidiendo acumular
y transmitir la suficiente fuerza para el correcto funcionamiento
del reloj.
EL muelle tampoco debe presentar arrugas, deformaciones o
irregularidades en su recorrido.
Dado el caso que sea necesario remplazarlo los distribuidores
de fornitura lo ofrecen enrollado en el interior de una arandela
que debe coincidir con el diámetro interior del cubo y basta solo
con empujarlo hacia su interior, aunque últimamente muchas
importantes marcas suministran el motor completo por miedo
a la mala manipulación del relojero reparador.
En la imagen de abajo vemos la fornitura.
CALCULO DE LA LONGITUD DEL MUELLE REAL.
La longitud del muelle real se puede calcular multiplicando
pi radianes (3,1416) por la medida del radio interior del cubo
o barrilete al cuadrado menos el radio del anillo del árbol
de cubo, todo esto dividido sobre la medida del grosor del
muelle real por dos.
L Longitud del muelle real
R Radio interior del cubo de barrilete o tambor
r Radio del anillo de árbol de cubo
e Grosor del muelle real
DISPOSICIÓN DEL MUELLE REAL DENTRO DEL BARRILETE
El muelle real dentro del barrilete puede adoptar dos
estados básicos son tensado (1) y destensado (2) en
la figura 1 apreciamos como el muelle real, en toda su
longitud se encuentra alrededor del anillo del árbol,
en este momento ejerce su máximo momento de fuerza,
proporciona la fuerza suficiente para que el órgano
regulador oscile con un correcta amplitud.
Por el contrario en la figura 2 podemos ver el muelle
real en su posición de reposo, contra la pared interna
del tambor o reborde de cubo. EN este estado el reloj
no funciona, dado que ninguna energía llega al
volante espiral.
GRÁFICO DEL ESTADO DEL MUELLE REAL
No = Destansado fuera del barrilete, desmontado. En esta forma no tiene deformación permanente
N! = Destensado dentro del barrilete, En este caso no sumistra energía al reloj.
N” = Totalmente tensado dentro del barrilete, alrededor del anillo del árbol de cubo o bonde.
Suministra el máximo momento de fuerza.
FÓRMULAS PARA CALCULAR LA DISPOSICIÓN DEL MUELLE EN EL BARRILETE
N” es el número de vueltas que da el muelle alrededor
del anillo del árbol de cubo cuando está en posición
de tensado se calcula en la siguiente fórmula.
N´ es el número de vueltas del muelle cuando
está destensado, en posición de reposo,
dentro del barrilete. Se calcula en la
siguiente fórmula:
No es el número de vueltas
destansado fuera del barrilete.
Siendo:
R= Radio interior del cubo de Barrilete
r= Radio exterior del anillo del árbol de cubo
L= Longitd del muelle real
E= Coeficiente de elasticidad del muelle
@max= Tensión límite admisible por el muelle.
Lógicamente en el número de vueltas N´ y N´´
del muelle dentro del barrilete solo influyen las
dimensiones del barrilete, así como la longitud
y grosor del muelle real
(esto lo digo por si las moscas)
CÁLCULOS PARA HALLAR EL NÚMERO DE VUELTAS DE DESARROLLO MÁXIMO DEL MUELLE REAL.
La proporción de la superficie del barrilete que debe ocupar el muelle real es
aproximadamente del 50%. El espacio libre entre el radio del anillo de árbol de
cubo y el radio del interior del tambor o cubo de barrilete, es el espacio que se
reserva para el armado y desarmado del muelle real.
Esta disposición permite acumular el máximo de energía para el muelle real. En
función de esta distribución del espacio habrá un Nmáx, número máximo de
vueltas, que podamos enrrollar el muelle dentro del barrilete.
Evidentemente, cuanto más largo sea un muelle más vueltas podrá dar; pero
como el espacio dentro del barrilete es limitado, llega un punto a partir del cual,
el muelle ocupa tanta parte del espacio disponible, que el número de vueltas
que puede dar, empieza a disminuir. Este número de vueltas crítico es Nmáx.
El número de vueltas de desarrollo máximo del muelle real, Nmáx debería
situarse entre 8 y 10 vueltas.
Fórmulas
N, es el número de vueltas netas que podemos
ar en un barrilete. Será la
diferencia entre las vueltas del muelle real en
su posición de tensado y las de
su posición de destensado, es decir,
entre N" y N' (los dos estados dentro del
cubo o tambor de barrilete):
N = N´ - N´´
Aplicando las fórmulas anteriores obtendremos:
También podemos obtener Nmáx, número
de vueltas que tiene el muelle del barrilete
en su desarrollo máximo, a través
cualquiera de la fórmula:
Siendo:
R= Radio interior del cubo de barrilete o tambor.
r = Radio exterior del anillo de árbol de cubo o tambor.
e = Grosor del muelle real.
T= Duración, reserva de marcha en horas.
f = Frecuencia del volante espiral en Hz.
Ze= Número de dientes de la rueda de escape.
p = Relación total de transmisión de los engranajes
desde el barrilete al piñón de la rueda de escape.
"De aquí en adelante podemos despejar
y tendremos muchas más formulas
pero ya es solo cuestión de
matemática de despeje".
MOTIVOS PARA EL CAMBIO DEL MUELLE REAL
El principal motivo para el cambio de un muelle
real resulta evidente: que esté roto. Sin embargo,
en el caso de restauraciones de relojes antiguos
puede resultar interesante repararlos;
evidentemente el momento de fuerza que van a
proporcionar será inferior a uno nuevo, pero en
cualquier restauración hay que intentar mantener
el reloj con sus piezas originales.
En relojes nuevos deberemos proceder a la
sustitución del muelle real cuando no proporcione
la fuerza necesaria para el buen funcionamiento
del reloj: rajado, oxidado, desgastado, deformado,
“fatigado”, etc.
RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD
El cambio del muelle real es una operación delicada,
no sólo por su repercusión en el funcionamiento del
reloj, sino por su peligrosidad.
Efectivamente, la manipulación del muelle puede
resultar peligrosa para el relojero reparador al tratarse
de un dispositivo lleno de energía potencial a la
espera de ser liberada. Al “saltar” puede causar
laceraciones, lesiones en los ojos y destruir
partes del reloj.
Por eso, SIEMPRE:
- Quite la fuerza del muelle antes de manipularlo,
- Utilice equipos de protección individual (EPIs)
para su manipulación: gafas protectoras
y guantes (preferiblemente de cuero),
- Proceda muy cuidadosamente.
CÁLCULO DEL MUELLE.
La intuición y el cálculo teórico nos dice que la fuerza
proporcionada por un muelle en espiral aumenta
regularmente con el número de vueltas de armado,
es decir, cuantas más veces está enrollado sobre si
mismo más tensión/fuerza proporcionará.
Esto es así para un muelle que se desarrolla
libremente, como es el muelle espiral del
volante del reloj.
Las características no son las mismas para
un muelle que se encuentra encerrado dentro
del barrilete, ya que las espiras del muelle presionan
fuertemente las unas contra las otras, lo cual introduce
un rozamiento que falsea los cálculos.
En este caso particular el rozamiento juega un papel
regulador, las primeras vueltas de armado presentan
grandes variaciones de fuerza, mientras que para las
últimas vueltas la fuerza suministrada es más constante.
Por esta razón buscamos un muelle de un número de vueltas
de desarrollo grande como por ejemplo 7, de estas siete
vueltas las tres últimas se utilizarán para una marcha de
24 horas y las cuatro restantes como+ la reserva de marcha.
Evidentemente, dos muelles idénticos pero construidos con
materiales diferentes tendrán un rendimiento diferente, el
momento de fuerza proporcionado será distinto, pero la
forma de la curva será prácticamente la misma,
desplazada un poco más arriba o un poco más abajo.
Amigos continuaremos en un siguiente post, gracias.
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Iniciado por RICHARD SAMPER
