Cerchiamo di capire cosa sia un bilanciere a spirale libera e perché sia meglio del tradizionale sistema di regolazione a racchetta.
Organo regolatore e scappamento
L’organo regolatore di un orologio è l’insieme di componenti che determinano la velocità di oscillazione del movimento. Questa determina la precisione di un orologio, ragion per cui va regolata con cura per ottenere il miglior risultato possibile.
Gli elementi che costituiscono l’organo regolatore sono il bilanciere e la spirale, ossia la molla che si occupa di riportare il bilanciere nella posizione iniziale. Il componente che effettua invece il lavoro opposto rispetto alla molla a spirale è l’ancora dello scappamento, che fornisce un impulso al bottone del bilanciere dando inizio ad una nuova oscillazione. Ciò che continua a fornire energia all’ancora di scappamento è la ruota di scappamento, collegata al treno di ingranaggi animati dalla molla di carica.
Molti bilancieri sono oggi realizzati in leghe come ad esempio Glucydur, una lega di rame, berillio e ferro. È un materiale duro, resistente, anti-magnetico e con una buona resistenza alle temperature.
Prima che si cominciassero ad usare queste leghe, gli orologiai dovevano affrontare i problemi derivanti dalle diverse temperature e che mettevano a dura prova la precisione dei movimenti. A seconda della temperatura variavano infatti l’elasticità della spirale ed il diametro del bilanciere.
Spirale
La spirale è una molla estremamente sottile e deve garantire che la frequenza delle oscillazioni sia costante. Può essere realizzata in acciaio o in altre leghe, come ad esempio il Nivarox. La sua parte centrale è collegata all’asse del bilanciere mentre quella terminale al ponte.
Sulla durata delle oscillazioni influiscono l’elasticità della spirale, la sua lunghezza attiva e l’inerzia del bilanciere.
Per aggiustare la precisione di un calibro si può quindi intervenire regolando la lunghezza attiva della spirale tramite racchetta oppure modificando il momento d’inerzia della corona del bilanciere. Se ad esempio si accorcia la lunghezza attiva della spirale, le oscillazioni diventano più brevi.
Oltre all’acciaio ed al nivarox, oggi troviamo spirali anche in altri materiali, tra cui vale la pena citare silicone e Zerodur, una vetroceramica.
La forma che ha la spirale incide sul comportamento in fase di espansione e contrazione, ragion per cui esistono differenti soluzioni anche in questo senso. Quella più diffusa è la spirale piatta, ma possiamo ad esempio trovare spirali Breguet, spirali sferiche, spirali elicoidali, eccetera.
Sistema di regolazione a racchetta
Abbiamo accennato in precedenza alla regolazione della lunghezza utile (o lunghezza attiva) della spirale tramite racchetta. La spirale passa attraverso le spine della racchetta: se si muove la posizione della racchetta, si sposta il punto in cui inizia la parte utile della spirale. Maggiore è la lunghezza attiva, più tempo impiegherà il bilanciere a raggiungere il punto in cui la spirale si irrigidisce e lo richiama alla posizione di equilibrio.
Se il nostro orologio anticipa, significa che le oscillazioni sono troppo brevi e che è opportuno aumentare la lunghezza attiva; se l’orologio ritarda è invece necessario accelerare l’oscillazione accorciando la lunghezza attiva.
Sistema a spirale libera
Un sistema privo di regolatore viene detto a spirale libera. In questo tipo di sistema (brevetto Omega) la molla della spirale ha una lunghezza costante, non regolabile. Per aggiustare la frequenza d’oscillazione si interviene sull’inerzia del bilanciere anziché sulla lunghezza della spirale. Si va ad agire sulle viti di regolazione presenti sul volantino, avvitandole o svitandole. Le viti si avvicinano o allontanano dal centro del bilanciere e lo spostamento delle loro masse va a modificare la marcia del calibro.
I bilancieri a spirale libera sono sistemi di livello più alto rispetto a quelli regolati tramite racchetta. Costituiscono una soluzione più complicata sia in sede di realizzazione che al momento della manutenzione, per cui non è sempre una scelta ovvia prediligere un orologio con bilanciere a spirale libera.
Il vantaggio di un movimento a spirale libera è la sua maggior precisione, poiché viene a mancare la sensibilità agli urti propria della racchetta e che in alcuni casi rischia addirittura di perdere la posizione ideale in seguito ad un urto.
