El tornillo
ACOPLAMIENTO
Para dar lugar al correcto funcionamiento de un reloj, y para la existencia en sí del reloj como tal, es indefectible contar con una considerable variedad de piezas que en su presentación individual carecen de utilidad práctica, no obstante dichos elementos unidos entre sí forman un gran conjunto que llevan a cabo una función específica. Dada la unión de varias piezas tendremos una máquina. El reloj se compone de un sistema de rodaje o tren de ruedas, un sistema de escape, el órgano regulador, el sistema de puesta en hora (en un reloj sencillo) pero para que todo esto funcione es necesario el acoplamiento de las piezas. Con el término Acoplamiento se denota al dispositivo o método que tiene por objetivo transferir energía. Los acoplamientos a veces permiten ser desactivados durante su funcionamiento de forma que se interrumpe la transferencia de energía. Dado el caso que nos compete que es la relojería no vamos a profundizar en este rubro, pero podemos decir que existe un acoplamiento entre todas las piezas, algunas necesitan de un elemento para perpetuar dicho acoplamiento, y entre esas piezas de acoplamiento tenemos el tornillo, las bridas, los ganchos, la presión (embutido) por ejemplo para que el órgano regulador se acople en el lugar que le corresponde en la unidad motriz del reloj se necesita un tornillo que es el tornillo del volante; se necesita una pieza que impida que la rueda horaria se desplace axialmente a tal grado que se desacople de la rueda de minutería y esta pieza es la brida; en algunos relojes electrónicos el puente del sistema de calendario se acopla a la platina por medio de unos ganchos que se anclan a unas uñas diseñadas en la simetría de la platina.
Existen varias clases de acoplamientos:
Acoplamiento magnético.
Acoplamiento de momento angular.
Acoplamiento mecánico.
Constante de acoplamiento.
Constante de acoplamiento gravitacional.
Acoplamiento de marea.
Acoplamiento dipolar residual.
Principio de acoplamiento mínimo.
Acoplamiento aplicado al Diseño estructurado de programas.
Acoplamiento en Diseño orientado a objetos
De ninguna manera profundizaremos en estos puntos pero podemos comentar que un acoplamiento magnético en relojería se produce por ejemplo en la rueda de arrastre del calendario aquí se aprecian los coeficientes de inducción mutua. Es un acoplamiento magnético la perfecta distribución espacial entre el estator y el microrotor.
Con respecto al acoplamiento de momento angular decimos que es una magnitud física; son simetrías de rotación de los elementos físicos.
El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica, pasando por la mecánica relativista. Su importancia en todas ellas se debe a que está relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajo ciertas condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley de conservación conocida como ley de conservación del momento angular. El momento angular para un cuerpo rígido que rota respecto a un eje, es la resistencia que ofrece dicho cuerpo a la variación de la velocidad angular. En el Sistema Internacional de Unidades el momento angular se mide en kg•m²/s. Por ejemplo el espiral del volante.
El acoplamiento mecánico es el más conocido entre nosotros lo relojeros, y es una serie de acoplamientos rígidos con ligamentos que forman una cadena cerrada, o una serie de cadenas cerradas. Cada ligamento tiene uno o más ligas, y éstas tienen diferentes grados de libertad que le permiten tener movilidad entre los ligamentos. Un acoplamiento mecánico es llamado mecanismo si dos o más ligas se pueden mover con respecto a un ligamento fijo. Los acoplamientos mecánicos son usualmente designados en tener una entrada, y producir una salida, alterando el movimiento, velocidad, aceleración, y aplicando una ventaja mecánica. Un acoplamiento mecánico que está designado a ser estacionario es llamado estructura. El sistema de puesta en hora es un perfecto ejemplo de acoplamiento mecánico por ejemplo el acoplamiento que existe entre la tireta o tirete y la báscula.
La constante de acoplamiento gravitacional es una constante física fundamental y una constante de acoplamiento que caracteriza la intensidad de la gravitación entre partículas elementales típicas. Dado que es una cantidad sin dimensiones, su valor numérico no varía con la elección de las unidades de medida. Es lógico que la gravedad ejerce influencia por mínima que sea en funcionamiento de todo reloj es más visible en los relojes de pared.
EL TORNILLO
Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico casi siempre dotado de cabeza, generalmente metálico.
En mecánica se define como pieza cilíndrica que se caracteriza por un canal en forma helicoidal continua.
Es utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada con rosca triangular, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.
1. El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocida como plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.
2. Los tornillos permiten que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.
La utilización del tornillo en relojería es indiscutible. Se emplean tornillos en la parte externa e interna del reloj y es indiscutible que su uso es además de técnico estético.
Los tornillos de la imagen de arriba despliegan una utilidad muy relevante al unir las piezas pero igualmente irrefutable es el hecho de que están exhibiendo lujo y decoro de tal forma que podemos aseverar que tienen también una función decorativa.
PERTES DEL TORNILLO
El tornillo básicamente está formado por la cabeza, la caña (que es la que tiene la rosca) y la punta o guía. No obstante algunos entre la cabeza y la caña llevan una parte sin rosca que se le llama cuello, y algunos tornillos no tienen punta o guía.
En la imagen de abajo vemos un tornillo y sus partes básicas.
En el tornillo tenemos en términos generales tres partes básicas: la cabeza, el cuerpo y la punta.
LA CABEZA
Es la parte superior del tornillo, cuando el tornillo está enroscado generalmente es lo único que se puede apreciar ópticamente de este dispositivo. La cabeza del tornillo tiene básicamente dos caras, la fase superior y la inferior también llamadas cara de arriba y cara de abajo. La cara de abajo es la que está unida a la caña o en algunos casos al cuello, esta cara es la que entra en contacto con la pieza que va a acoplar el tornillo. En algunos casos la cara de abajo viene con un diseño geométrico específico a causa del cual deviene el nombre del tornillo como en el caso de tornillo avellanado. La cabeza del tornillo además de tener dos caras, tiene un perímetro, que corresponde a la medida del grosor de la cabeza dada en milímetros.
En las imágenes de bajo vemos la cabeza, sus dos caras, el diámetro y vemos el tornillo avellanado.
Para colocar un ejemplo de tornillo avellanado colocaré una imagen de un módulo bastante conocido por todos nosotros, veamos la imagen de abajo.
Evidentemente la cabeza del tornillo avellanado permite la particularidad de que la cara de arriba de la cabeza quede a 0° de la superficie del resto del reloj. Si observamos con cuidado este es el lado de la esfera de una máquina ETA 955-114 los dos tornillos que vemos con avellanados pues si no lo fueran la cabeza generaría una altura y podría suceder que cuando montemos la esfera no podremos montar la aguja o manecilla horaria ya que dada la altura que genera la cabeza del tornillo le resta espacio al tubo o cañón de la rueda horaria en donde debemos embutir la aguja o manecilla.
En nuestra imagen abajo vemos un sistema automático de una máquina y podemos apreciar que utiliza tornillos avellanados para no generar altura, si no le colocáramos tornillo avellanado el sistema no podría trabajar correctamente.
Con respecto a la cabeza del tornillo encontramos varios modelos, en la imagen de abajo vemos varios de ellos, fíjese que las diferencias no solo son en la cara de arriba sino también en la de abajo.
En la cabeza encontramos la ranura, que es un cincelado de profundidad que por lo general es donde acoplamos la herramienta o destornillador para atornillar o destornillar este elemento. Es preciso decir que la ranura del tornillo pude ser de diferentes formas, la ranura puede ser de estría, de paleta, de cuadrante, de ele, etc. En la imagen de abajo vemos varios modelos.
En este punto destacaremos algo muy importante que se presenta en relojería y es que en alguno modelos de relojes finos la ranura es muy particular porque tiene dos perímetro, es decir que este tornillo en la cabeza tiene tres perímetros, que son, el perímetro 1 que corresponde al grosor de la cabeza dado en milímetros, asea desde donde termina el cuerpo ya sea que tenga cuello o no, nace la cabeza hasta donde termia es el perímetro 1 también llamado perímetro total o simplemente perímetro, y la ranura de este caso específico de tornillo para reloj tiene dos profundidades que son el perímetro dos algunas veces llamado perímetro de ranura y el perímetro 3, llamado algunas veces perímetro profundo de ranura.
En la imagen de abajo les coloco una imagen de este tornillo con este específico modelo de cabeza.
Evidentemente el primer perímetro es la base fundamental de la cabeza pues es el diámetro de la misma, este perímetro se llama simplemente perímetro o perímetro total; el segundo perímetro es la parte ópticamente ostensible de la ranura y el tercer perímetro es la parte que diseña el fabricante para aplicar allí el destornillador de tal forma que no se estropee la parte visible de la ranura, es decir el fabricante tiene mucho cuidado de la parte estética aún en los tonillos. Excelente.
En función de lo anterior podemos aseverar que la ranura es el espacio limitado por los perímetros de la ranura y abajo por el fondo de la ranura.
Les comento además que algunas veces he leído llamar en algunos libros sobre el perímetro subyacente de ranura.
Todos los relojeros nos hemos encontrado con tornillos que por causas distintas se encuentran muy duros para desenroscarlos, entonces con el tercer perímetro o perímetro profundo de ranura, hay menos riesgo de que se dañe la parte visible del tornillo como el de la figura de abajo.
EL CUELLO
Sigueindo el diseño del tornillo n entodos pero si en muchos casos encontramos que el cuerpo del tornillo tiene una parte que no lleva rosca, a esta sección s le llama cuello.
El cuerpo del tornillo puede en algunos casos incluir tres partes que son el cuello la rosca y la guía. En relojería se presenta el caso de que muchos tornillos tienen bastante cuello, esto es porque el tornillo atraviesa espacios que no tienen rosca. Por ejemplo los tornillos de nuestra imagen el módulo 955-112
Vemos que los tornillos que sujetan el circuito tienen cuello bastante extenso. La presión de acoplamiento se ejerce en dos partes que tratan por fuerza de encontrarse un punto es la cabeza y el otro es la platina donde está la rosca hembra.
La rosca es una parte del cuerpo del tornillo, está ubicado al final del cuello y antes de la guía. La rosca siempre es una disposición espiralada de plano inclinado. Es decir que la rosca es un vector alargado de reborde saliente que gira espiralmente con un ángulo de separación entre espira y espira, generando espacio constante entre ellas en virtud de la extensión de dicho vector. La parte del tornillo que está debajo de la rosca se llama cilindro, es decir que entre vuelta y vuelta hay separación y es ese punto que recibe el nombre de cilindro.
Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de sección triangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleo cilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.
Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro.
El perfil de rosca métrica ISO es de sección triangular equilátera, con aristas inferiores redondeadas y arista superior chaflanada, mientras que el perfil de rosca inglesa Whitworth es de sección triangular isósceles, con todas sus aristas redondeadas. La «rosca de paso de gas» tiene un perfil triangular con un ángulo de 55° en el vértice y cortes redondeados. En el sistema norteamericano Sellers, a cada diámetro corresponde un determinado número de filetes por pulgada.
Las roscas de perfil trapecial están especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido mientras que la rosca de filete redondo o de cordón se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Las roscas de perfil cuadrado se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca.
Ver figura de abajo.
Partes de la rosca
La rosca tiene un fileteado que en sí es la misma rosca, dicho fileteado podemos apreciarlo como una estructura semitriangular que tiene dos lados el lado de arriba es el perfil superior y el lado de abajo es el perfil inferior el fileteado en su parte más alta se le llama cresta, es decir que definimos la cresta como el punto más extremo del fileteado o el punto de convergencia de los dos perfiles; el filete es la estructura comprendida entre los dos perfiles.
El ángulo proyectado por los dos perfiles dado un par de vectores imaginarios extendidos cuyo punto cero es la cresta, forman un ángulo, este es el ángulo de la rosca, es decir y explicado de otra manera el ángulo que se forma en virtud de la unión de los dos perfiles es el ángulo de rosca. La parte del tornillo que se encuentra entre filete y filete se le llama fondo o raíz, (algunos fabricantes de tornillo le llaman cilindro) explicado de otra manera la raíz o fondo es el espacio entre dos filetes adyacentes. El espacio existente entre arista y arista se le llama paso y el espacio lineal que existe entre la raíz y la cresta es la profundidad de la rosca. El eje o cilindro en el lugar o espacio en donde se halla tallada la rosca. Base del filete, es la sección inferior del filete, o sea, la mayor sección entre dos raíces adyacentes, explicado de otra manera es el espacio que ocupa el filete sobre el eje o cilindro.
Para una mayor comprensión veamos la imagen de abajo.
Existe la rosca izquierda y la rosca derecha, en relojería algunos fabricantes solían colocar el tornillo del piñón de corona con rosca izquierda. Ver imagen de abajo.
Según se talle el surco (o, figuradamente, se enrolle el plano) en un sentido u otro tendremos las denominadas rosca derecha (con el filete enrollado en el sentido de las agujas del reloj) o rosca izquierda (enrollada en sentido contrario).
Sentido de la rosca
En función del movimiento relativo entre el tornillo y la tuerca, existen tornillos y roscas a derechas, que son aquellos que al girarlos en el sentido contrario al de las agujas del reloj salen de la tuerca, y a izquierdas, que son aquellos en los que al girar el tornillo en el sentido contrario al de las agujas del reloj, entra en la tuerca enroscándose.
La más empleada es la rosca derecha, que hace que el tornillo avance cuando lo hacemos girar sobre una tuerca o un orificio roscado en el sentido de las agujas del reloj
También existe varias clases de rosca los más usuales son los que podemos ver en la imagen de abajo.
PROBLEMAS EN RELOJERIA.
En cuanto a los problemas que puede presentarse en relojería en lo que respecta a tornillos como todos lo relojeros sabemos, son dos. 1 que se pierdan para lo cual es indiscutible el hecho de poner otro con exactamente las mismas características. Esta parte es muy importante porque puede suceder que si colocamos un tornillo con el mismo diámetro pero más largo puede suceder que estorbe. Por ejemplo: se nos perdió un tornillo fijador del circuito del 955-112 y encontramos otro que no tiene la misma referencia y es un poco más largo, la punta puede rozar con el disco del calendario e impedir su libre funcionamiento. En función de lo anterior es importante tener en cuenta tres puntos, uno es el diámetro, el largo y el modelo de rosca.
El otro problema es que se parta la cabeza, lo cual puede suceder por debilitamiento de la fijación de la cabeza con la caña o cuerpo del tornillo y cuando tratamos de desenroscarlo la cabeza se parte, lo cual es un grave problema ya que siempre queda el cuerpo enroscado en la tuerca o agujero roscado. Cuando esto se presenta es necesario tratar de extraer el cuerpo del tornillo, para lo cual es conveniente aplicarle un aceite bastante suave que penetre entre las roscas hembra y macho, hay que dejarlo un buen rato y tratar de desenroscarlo, si no sale hay que calentarlo con sumo cuidado de no dañas ninguna pieza susceptible al calor.
La otra situación que se puede presentar con un tornillo es que se oxida, para lo cual se lija la cabeza del tornillo con una lija 1500 y luego se pule esa superficie con el motor tool y una mota de pulir, esto garantizará que el óxido no salga nuevamente.
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LA TUERCA
La tuerca puede describirse como un orificio redondo roscado (surco helicoidal tallado en el interior del orificio) en el interior de un prisma y trabaja siempre asociada a un tornillo. Si se practica un orificio redondo en un operador y después se rosca, tendremos, a todos los efectos, un operador que hace de tuerca (aunque no sea una tuerca propiamente dicha).
En relojería vemos para cada tornillo una tuerca y las vemos diseñadas más que todo en la platina. La perforación roscada en la que atornillamos el tornillo es nuestra rosca. Existen muchas de este tipo de tuerca, y las encontramos en solidaridad con un tornillo. También encontramos turcas propiamente dichas pero principalmente con función decorativa, y en los relojes de pared se ven desempeñando un papel trascendental en el armado.
EL COLOR DE LOS TORNILLOS
Los tornillos suelen ser de acero, no obstante la gran mayoría son susceptibles a la corrosión; de tal forma las coloraciones como el dorado, el azulado chapado etc. ayuda a que el tornillo resista a dicha corrosión.
En relojería encontramos que la gran mayoría de tornillos vienen niquelados, no obstante vemos tornillos azules, pero en este punto existen algunas variaciones, unos tornillos vienen todos azules y otros vienen con el fondo de la ranura plateada y el resto azul, el proceso se llama azular y lo describimos a continuación.
Azular: A medida que se somete al calor una pieza de acero templado pasa por los colores amarillo claro, amarillo pajizo, marrón, violeta, azul y azul claro, a unos 290º C, de donde no debe pasarse en este proceso. Antiguamente había que azular los muelles reales porque eran de acero templado y con el azulado adquirían la elasticidad necesaria a su función, aparte de que también era un buen tratamiento contra la corrosión. Ahora el azulado se realiza con fines estéticos principalmente. No es difícil azular unos tornillos (o unas agujas de acero) para dar un toque de colorido a la máquina del reloj, basta con una cucharilla o instrumento similar, resistente al calor, sobre la que se ponga una lámina de cobre o latón, o un lecho de virutas de latón, y encima los tornillos o agujas, poniéndolo todo sobre la lámpara de alcohol hasta que aparezca el azul que se busque. Al final conviene precipitar los tornillos calientes en agua o, mejor, en aceite de automóvil, para que adquieran mayor vistosidad y dureza; así y todo, los tornillos azulados deben manejarse con un destornillador de berilio y cobre, porque con los de acero se estragan fácilmente.
Gracias por acompañarme hasta aquí compañeros.
Responder con cita
Iniciado por RICHARD SAMPER
