Elementos intuitivos de Relojería

§ 1.El principi0 de la medida del tiempo. — Toda persona es capaz de hacerse una idea concreta de lo que es el tiempo. Cuando se suceden dos acontecimientos el uno después del otro, se dice que entre ambos ha transcurrido un cierto intervalo de tiempo. Este intervalo de tiempo puede ser más o menos largo, y se concibe que su duración pueda ser expresada mediante un número, al igual que la longitud de una línea, el peso de un cuerpo, el volumen de un líquido etc.

Supongamos un fenómeno que se pueda reproducir o que pueda tener lugar varias veces de la misma manera, y bajo unas circunstancias idénticamente las mismas; se estará legitimado en considerar como iguales a los intervalos de tiempo que tal fenómeno haya empleado en reproducirse sucesivamente. Así es como se puede afirmar, que si se cogen diferentes cuerpos exactamente iguales, y se dejan caer, uno tras el otro, desde la misma altura y en un aire tranquilo, encontrándose constantemente en las mismas condiciones de temperatura y elasticidad, el intervalo de tiempo que uno de estos cuerpos emplee en su caída será igual al que empleará en caer cada uno de los restantes cuerpos por separado en la suya. Si dos de tales caídas se suceden sin interrupción, es decir si el instante en que comienza la segunda caída coincide con el instante en el que acaba la primera, resultará un intervalo de tiempo total que será el doble del de cada una de las dos caídas por separado.

Por idénticas razones la sucesión no interrumpida de tres, cuatro, cinco…, de tales caídas idénticas entre sí formará un intervalo de tiempo único que será el triple, cuádruple, quíntuple…, del intervalo de tiempo empleado en cada una de las caídas consideradas por separado. Se concibe, tras lo dicho, que para evaluar un cierto intervalo de tiempo en número, bastará pues con observar un fenómeno, ya sea una caída u otro, que se reproduzca sucesivamente, indefinidamente, sin interrupción y en unas circunstancias que sean siempre exactamente las mismas, y contar pues el número de veces que ha sucedido tal fenómeno. Si la duración de tal reproducible fenómeno es tomada por unidad de tiempo, el número de veces que tenga lugar el fenómeno durante el intervalo de tiempo que se quiera medir será el valor numérico que le corresponda a este intervalo de tiempo. Como tal se considera al principio de la medida del tiempo. § 2.El movimiento, rostro del tiempo. — No hay fenómeno que ilustre tan bien el paso del tiempo como el movimiento, es por ello que la mecánica, que se dedica al estudio de los cuerpos en movimiento es la ciencia fundamental de la relojería. Sabemos además, tras el estudio de la misma, que para un movimiento uniforme, los caminos recorridos son proporcionales a los tiempos empleados en recorrerlos. Semejante género de movimiento es especialmente apropiado a la medida del tiempo puesto que reduce esta medida a la del espacio recorrido por el cuerpo en movimiento.

Así pues, en la construcción de máquinas destinadas a la medida del tiempo, se ha procurado siempre recrear un movimiento uniforme.

Para realizar lo que se acaba de decir, han sido imaginad0s muy diversos aparatos que vamos a dar a conocer, y en los cuales se ha buscado el acercarse tanto como fuera posible de las condiciones rigurosas que hemos indicado deben servir como base a la medida del tiempo. Pero cualquiera que sea el cuidado que se emplee en la construcción de estos aparatos, siempre mostrarán indefectiblemente una imperfección que es inherente a las obras del hombre. Es en la observación de los fenómenos astronómicos en donde se halla la más exacta de las medidas del tiempo. Sin embargo, consideraremos los instrumentos que vamos a describir como los que nos suministran los únicos medios que podamos utilizar para medir o contabilizar el tiempo, y es sobre sus indicaciones sobre lo que nos basamos para adquirir el conocimiento de las leyes del movimiento de los astros. ~1~

§ 3.Clepsidras.- Los primeros instrumentos de los que se haya hecho uso para medir el tiempo son las clepsidras, o relojes de agua, que han estado en uso en la antigüedad y han sido empleados en muy diferentes lugares con objeto de investigaciones astronómicas. Veamos en qué consisten.

Imaginemos un depósito que contenga agua, y que un orificio practicado hacia su parte inferior permita al líquido escaparse.

Si, por el medio que sea, se logra que salga el líquido de una manera regular, se estará de acuerdo en afirmar que saldrán del depósito cantidades iguales de líquido en tiempos iguales.

El volumen de líquido desaguado durante un tiempo cualquiera podrá pues servir como medida de ese tiempo. Para obtener un desagüe regular del líquido contenido en un depósito, basta con mantener el nivel del líquido constante; lo cual se consigue muy fácilmente a través de la disposición que sigue. El depósito A (fig.1) está constantemente abastecido por un grifo B. La cantidad de agua suministrada por este grifo debe ser mayor que aquella que puede atravesar el orificio C, a fin de que pueda acumularse el agua en el depósito. A consecuencia de este exceso de líquido que es suministrado al depósito A, el nivel tiende a elevarse más y más, pero una canaleta lateral D, llegado un cierto punto, se opone a ello permitiendo salir constantemente al líquido en exceso. El nivel del líquido conserva así una posición invariable en el depósito A, y el desagüe por el orificio C se efectuara a una velocidad que es siempre la misma. Para medir un intervalo de tiempo cualquiera, una vez se ha establecido así el desagüe de manera regular, no queda más que recolectar el agua que sale del depósito durante ese mismo intervalo de tiempo y determinar el volumen. Pero en lugar de eso, se dispone el aparato de manera a hacerle dar indicaciones de manera continua. Basta, en efecto, que el agua que sale del depósito caiga en un vaso de forma cilíndrica o prismática y se vaya acumulando cada vez más. El nivel del agua en tal vaso subirá con una velocidad uniforme, y marcará el tiempo a través de la posición que ocupará en un momento dado, posición que podrá ser además fácilmente determinada por mediación de una escala graduada fijada al vaso.

Frecuentemente, y a fin de volver las indicaciones más visibles, y también para conceder una mayor elegancia al artilugio, se sitúa un flotador en el vaso en el que desemboca el líquido del desagüe; tal flotador, formado por un trozo de corcho, presenta un índice que se encuentra frente a una escala graduada y viene a corresponder sucesivamente con cada una de las divisiones de esta escala, a medida que el líquido lo hace subir mientras se va acumulando más y más líquido en el vaso. Es lo que muestra la figura 2, que representa una clepsidra de esta especie. El agua, cuyo desagüe sirve para medir el tiempo, se acumula en un recipiente que no apercibimos, y que está situado hacia la parte baja del aparato; y hace que suba progresivamente un flotador, que soporta a las dos pequeñas figuras situadas a cada lado de la columna superior; una de estas figuras lleva sujeta una varilla cuya extremidad va a parar a una escala trazada sobre la columna, e indica la lectura del tiempo mediante la gradación de la escala a la cual se refiere la varilla. ~2~

Una disposición distinta, que ha sido igualmente adoptada, tenía por objeto el marcar el tiempo mediante una saeta móvil sobre una esfera, como acontece en nuestros relojes actuales. A tal efecto, el flotador A (fig.3), al cual el agua que se acumula en la clepsidra comunica un movimiento ascendente, está atado a la extremidad de una cadena que se enrolla alrededor de un cilindro horizontal B, y que soporta en su otra extremidad un contrapeso C un poco más ligero que el flotador A. El cilindro B puede libremente dar vueltas sobre sí mismo; lleva fijada en una de sus extremidades una aguja que le acompaña en su movimiento, y que recorre así toda la circunferencia de una esfera adaptada a la faz exterior del artilugio.

Mientras que el flotador A asciende, el contrapeso C desciende y la cadena hace girar al cilindro B, así como a la aguja que se le ha fijado; esta aguja marca el tiempo mediante la posición que ocupa en la esfera.

Las clepsidras son los únicos instrumentos de los que los antiguos se hayan servido para medir el tiempo, durante sus investigaciones astronómicas, independientemente de la observación de los propios astros. Estos instrumentos, cuyas indicaciones no eran susceptibles de adquirir una gran precisión, han sido completamente abandonados en nuestros días.

§ 4.Relojes de arena.- El reloj de arena difiere de la clepsidra en que el agua es reemplazada por arena fina. Y es el deslizamiento de la arena por un orificio lo que sirve a la medida del tiempo. Un reloj de arena se compone de dos vasos de cristal A, B (fig. 4), de misma forma, fijados el uno al otro de manera tal que sus aberturas se correspondan en C. Una cantidad de arena fina y lo más regular posible ha sido introducida en uno de los dos vasos antes de su unión. Esta arena puede pasarse al otro vaso una vez damos al aparato la posición que indica la figura; pero, para que ese trasvase se efectúe lentamente, se estrecha la abertura C por la cual los dos vasos comunican el uno con el otro. La arena siendo como es, fina y regular y el instrumento estando dispuesto simétricamente de una parte y de otra de la abertura C, se puede admitir que el tiempo empleado por la arena en pasar de un vaso al otro es siempre el mismo, ya sea que salga de A para llegar a B, ya sea que al contrario salga de B para llegar a A. Para servirse de un reloj de arena, se posa este sobre una mesa, teniendo cuidado de poner en alto el vaso que contiene la arena. Al pronto la arena comienza a deslizarse hacia el vaso inferior, y el trasvase continúa así de una manera muy regular, hasta que el vaso superior se haya vaciado por completo. Entonces se le da la vuelta al instrumento, y la arena vuelve a deslizarse hacia el vaso que acaba de abandonar. Una vez terminado este segundo trasvase, se le da la vuelta de nuevo al reloj de arena, y así de seguido, durante toda la duración del intervalo de tiempo del que se quiera obtener la medida. ~3~

Se ve por lo anterior que el empleo del reloj de arena es mucho menos cómodo que el de la clepsidra, sobre todo para medir intervalos de tiempo un tanto largos. Por otro lado las indicaciones que suministra son aún menos precisas que aquellas de este otro instrumento. También, y aunque haya sido del conocimiento de los antiguos, estos no se han servido del mismo para sus observaciones astronómicas.

De nuestros días el reloj de arena todavía es empleado en diversas circunstancias en las cuales no se necesita una gran precisión. Así que, en vez de utilizarse para evaluar en número la duración de un intervalo de tiempo que no es conocido, sirve al contrario para marcar el fin de un intervalo de tiempo cuya duración está determinada de antemano. Este uso restringido permite de evitar los sucesivos vuelcos de los que se ha hablado hace un instante, y consigue que el reloj de arena sea de un uso mucho más cómodo: para ello se construye el instrumento de tal manera que la arena emplee en pasar de un vaso al otro precisamente el tiempo que está destinada a marcar. § 5.Primeros relojes de pesas.— La invención de los relojes movidos por un peso motor, que nos retrotrae a una época ya remota, aunque poco conocida, significó un gran paso para la obtención de una medida exacta del tiempo. Estos relojes, formados únicamente por piezas sólidas que se comunican entre sí y cuyos movimientos son solidarios, son susceptibles de presentar mucha más constancia y regularidad en su marcha que las clepsidras y los relojes de arena. Se hallan en unas condiciones más favorables, para que los movimientos sucesivos que desarrollan sus diferentes piezas tengan entre ellos ese rasgo de identidad al que nos hemos referido como el que debe formar la base de toda medida artificial del tiempo (§ 1).

He aquí en qué consisten.

Para hacer obrar a un peso, como motor de un reloj, se le suspende en la extremidad de una cuerda que va atada a la superficie de un tambor o cilindro horizontal, figura 223, la cual da un cierto número de vueltas sobre esta superficie. El tambor, puede girar libremente alrededor de su eje; y la pesa, que tiende continuamente a descender, le comunica un movimiento de rotación, y este es el movimiento que es transmitido al mecanismo por mediación de una rueda dentada la cual al ir fijada al propio tambor gira también solidariamente junto a él. Tal peso motor hace pues girar al tambor o árbol cilíndrico, como acabamos de ver; y la rueda dentada, que se mueve solidariamente junto con el propio árbol, es la que engrana con otra rueda dentada más pequeña, o piñón, que va fijo sobre un segundo árbol paralelo al primero; este segundo árbol además del piñón, lleva también fijada más adelante una rueda dentada que engrana con otro piñón que va fijado a un tercer árbol también paralelo; y así consecutivamente. Si la rueda que lleva el primer árbol tiene un número de dientes seis veces mayor que el piñón con el cual engrana, el segundo árbol girará seis ~4~

veces más rápido que el primero; si la rueda del segundo árbol tiene un número de dientes cuatro veces mayor que el piñón que la corresponde, el tercer árbol girará cuatro veces más rápido que el segundo, y, por consiguiente, veinticuatro veces más rápido que el primero (6x4=24). Prosiguiendo de tal manera, se reconocerá que el movimiento de rotación del primer árbol se transforma en unos movimientos de rotación del 2º árbol, del 3er árbol, del 4º árbol,… cada uno más rápido que el anterior; y que la relación de velocidades entre dos árboles consecutivos será siempre la misma que aquella que exista entre los números de dientes de la rueda y del piñón que se transmiten el movimiento del uno al otro.

Una vez evocada la disposición de los engranajes de un reloj, y el motor que pone en marcha a estos engranajes, no nos queda nada más que mostrar cómo se llega a regularizar este movimiento de una manera tal, que se muevan uniformemente, sobre una esfera, una o varias agujas destinadas a servir de indicadores para la medida del tiempo.

Ya se ha advertido de la idoneidad del movimiento uniforme para la medida del tiempo, sin embargo, reflexionando sobre el asunto más detenidamente, reconocemos la extremada dificultad que acontece en lograr tal movimiento uniforme en el seno de una máquina. Si queremos que una máquina se mueva siempre con una misma velocidad, necesitaremos que la potencia que se aplica equilibre constantemente a las resistencias que ha de vencer. Y si la resistencia conserva siempre el mismo valor, la potencia debe actuar entonces constantemente con la misma intensidad; y si las resistencias variaran, la potencia debería variar en el mismo sentido, y de una cantidad determinada, para que el equilibrio entre fuerzas no se viera comprometido. Ahora bien, se conciben, en vista del gran número de resistencias de toda especie que se originan en el movimiento de una máquina, las grandes dificultades halladas en disponer la potencia de tal manera que a cada instante haga equilibrio a todas estas resistencias de muy diversa índole ; y se concebirá tanto mejor, si se observa que las resistencias actuantes cambian frecuentemente de valor y naturaleza de un momento a otro, de modo puramente accidental, o según las variaciones de temperatura, de humedad, etc. Veremos en lo que sigue, cómo y de qué manera, se ha conseguido no ya el sobremontar tales dificultades, pero sí el eludirlas en gran parte, en pro de alcanzar ese objetivo de incesante ajuste entre potencia y resistencia tan necesario a tener en cuenta en la construcción de los relojes.

Regulación mediante movimiento uniforme por rozamiento con el aire.-Según se acaba de decir, para conseguir que un movimiento sea uniforme, hay que establecer un equilibrio permanente entre la potencia y el conjunto de las resistencias. Se consigue tal efecto adaptando al último árbol del mecanismo, a aquel cuya velocidad será la más elevada según acabamos de ver, unas paletas que vienen a chocar contra el aire durante su movimiento. La figura 227 indica la disposición que se da habitualmente a estas paletas: las cuales son dos en número, directamente opuestas la una a la otra, y formadas simplemente por una placa fina y rectangular A, la cual es atravesada por mitad de su ancho por el eje que la hace girar. La resistencia que el aire las opone varía proporcionalmente al cuadrado de su velocidad.

De ello resulta que, una vez el movimiento comienza a tener lugar, al ser la velocidad aún pequeña, la resistencia que experimentan estas paletas es también muy pequeña; la fuerza ~5~

que da el motor es demasiado grande para que haya equilibrio, y por consiguiente la velocidad de toda la máquina aumenta. La aceleración del movimiento determina a cada vez un incremento en la resistencia que experimentan las paletas al tener que empujar estas cada vez más aire en menos tiempo, y una vez la máquina alcanza la velocidad que propicia que la resistencia del aire frene lo suficientemente a las paletas como para hacer equilibrio a la potencia: desde ahí en adelante el movimiento no sufre modificación alguna; permanece uniforme en tanto en cuanto la potencia suministre siempre la misma intensidad de acción, como es el caso con un peso ejerciendo de motor.

La naturaleza de la resistencia aquí empleada, para conseguir un movimiento uniforme, presenta una ventaja importante, que consiste en que su valor depende a cada instante de la velocidad del movimiento de giro de las paletas. Y si, por una causa cualquiera, la velocidad fuera demasiado grande, las resistencias al prevalecer entonces sobre la potencia, el movimiento se ralentizaría hasta que volviera a cumplirse el equilibrio; y si, por el contrario, la velocidad fuera demasiado pequeña, la potencia prevalecería a su vez sobre las resistencias, y el movimiento se aceleraría hasta que de nuevo volviera a cumplirse el equilibrio. Es decir que tal mecanismo es capaz de autorregularse a cada momento en función de la velocidad a la que marche. Así que el empleo de la resistencia del aire, para regularizar el movimiento de un mecanismo de relojería, no solo permite obtener un movimiento uniforme una vez alcanzado el equilibrio, sino que además propicia que este movimiento no pueda tener lugar más que con una velocidad terminal determinada. No sucedería lo mismo, si el valor de la resistencia fuera independiente de la velocidad del movimiento: entonces con el equilibrio entre resistencia y potencia únicamente se conseguiría que el movimiento de la máquina fuera uniforme, pero no se determinaría en manera alguna la velocidad del movimiento, que podría ser indiferentemente más lento o más rápido. Se desprende de lo que viene de afirmarse, que la velocidad determinada que alcanza un mecanismo de relojería, cuyo movimiento viene a ser regularizado por la resistencia del aire, a tamaño de paletas fijado de antemano, depende de la magnitud de la potencia elegida; puesto que el movimiento no se vuelve uniforme más que cuando la resistencia que opone el aire a las paletas, junto con las otras resistencias pasivas, es capaz de hacer equilibrio a esta potencia.

Para que el movimiento se entretenga durante un cierto tiempo con una velocidad invariable, es preciso pues que la potencia actúe durante todo este tiempo con la misma intensidad. Es lo que sucederá, como ya se ha adelantado, si uno se sirve de un peso como motor; pero si se emplea un resorte, será necesario el hacerle actuar por intermediación de un caracol (ver más adelante). Aunque el procedimiento que acaba de indicarse, para regularizar el movimiento, parezca excelente, no ofrece sin embargo un movimiento lo suficientemente regular como para poder servir a la medida del tiempo. La masa de aire, con que las paletas se encuentran al girar, no se presenta siempre a las mismas en unas condiciones idénticamente iguales; la más mínima corriente que se produzca en el aire circundante, modifica el modo en que son retardadas en su movimiento. Por otro lado, el más mínimo cambio que se produzca en la magnitud de la potencia, y en los rozamientos de las diversas piezas las unas sobre las otras, trastornaría el equilibrio alcanzado previamente, y la nueva velocidad que volvería a propiciar de nuevo el equilibrio, sería la que hiciera que la resistencia que experimentan las paletas por parte del aire igualara a la nueva potencia. Es por ello que no se emplean tales mecanismos, cuyo movimiento está regularizado por la resistencia del aire, nada más que para usos para los cuales no se tiene necesidad de una regularidad tan perfecta como la que es necesaria para la medida del tiempo. Se hace uso de ellos en los asadores, para poner en marcha las bombas de las lámparas Carcel, para hacer dar vueltas a las figuras de cera que son expuestas en las peluquerías, etc.

Es también un mecanismo de esta especie el que se emplea en los relojes cuya maquinaria va provista ~6~

de sonería. Antiguamente en los asadores, se hacía uso de un peso como motor, y la velocidad permanecía siempre sensiblemente la misma. Pero, en la mayoría de casos que se acaban de citar, el motor es un resorte que actúa directamente sobre los engranajes: y el movimiento, si bien llega a estar regularizado en cierto momento, se ralentiza poco a poco, hasta que se detiene por completo.

Regulación mediante movimiento periódicamente uniforme. El regulador y el escape-No pudiéndose generar, mediante lo que viene de exponerse, ni por ningún otro medio, un movimiento que sea lo bastante uniforme como para servir a la medida del tiempo, nos vemos en la obligación de contentarnos con un movimiento que sea periódicamente uniforme, cuya realización, aunque presentando también grandes dificultades, puede ser sin embargo obtenida de una manera más completa. A este efecto se emplea una pieza particular, que oscila de manera regular, y que, a cada oscilación, detiene por completo al mecanismo en su movimiento. De tal guisa que el movimiento de caída del peso o desenrolle del muelle se vuelve intermitente, y las agujas que sirven para marcar el tiempo sobre una esfera, en vez de girar con continuidad, no hacen sino marchar por medio de sacudidas; si bien la cantidad de la que es objeto su desplazamiento durante cada una de ellas es de ordinario tan pequeña, que el ojo no es capaz de apercibirlo, y es por tanto que su movimiento presenta, en definitiva, todas las apariencias de un movimiento sino continuo, casi continuo debido a su extremada lentitud. Y es sólo cuando una aguja marcha lo bastante rápido sobre la esfera, como es el caso de las agujas que marcan los segundos, cuando este movimiento discontinuo se vuelve perceptible. La pieza oscilante, de la cual se viene de hablar, y cuyas oscilaciones deben servir para detener periódicamente el movimiento de los engranajes y por ende del propio peso motor, lleva el nombre de regulador. Las piezas que se encargan de establecer una correspondencia o vínculo entre el regulador y el binomio formado por engranajes y peso motor, y por intermediación de las cuales el regulador logra a cada instante detener el movimiento que es transmitido a los engranajes por el propio peso motor, constituyen la parte del mecanismo que se ha venido llamando el escape.

El regulador por balancín.

El primer regulador en haber sido empleado en los relojes, consiste en una rueda metálica, maciza en su circunferencia, y móvil alrededor de un eje sobre el cual va fijada en su centro. Esta rueda, especie de pequeño volante, que se designa bajo el nombre de balancín, no siendo capaz de tomar por sí misma un movimiento de oscilación alrededor de su eje, incluso después de habérsele dado una impulsión inicial; precisa de la acción reiterada del propio peso motor para que sus oscilaciones tengan lugar, acción que le es transmitida a través de los engranajes y por intermediación directa del escape. Es lo que hará comprender perfectamente la figura 5 que al mismo tiempo tiene el propósito de mostrar la disposición general de un reloj.

Un peso A, figura 5, atado a la extremidad de una cuerda, tiende a hacer girar a un cilindro B sobre el cual la cuerda está enrollada. Este cilindro, móvil alrededor de su eje de figura lleva fijada consigo una rueda dentada C, la cual gira necesariamente con él. La rueda C al engranar con el piñón D, obliga al eje E de este piñón a girar al tiempo que lo hace el cilindro B. De igual manera el movimiento del eje E se transmite, mediante su rueda F al piñón G de otro eje H; y así, paulatinamente, un último eje recibe un movimiento de rotación, como consecuencia de la primigenia acción del peso A sobre el cilindro B. Este eje I porta en una de sus extremidades una rueda dentada K, de un aspecto peculiar, ~7~

a la cual se le da el nombre de rueda de encuentro.

Al lado de esta rueda K, se halla un eje vertical L, provisto de dos pequeñas paletas planas M, N dirigidas en ángulo recto la una sobre la otra, y de tal manera dispuestas que la primera paleta pueda interponerse frente a los dientes superiores de la rueda K, y la segunda paleta frente a los dientes inferiores de la misma rueda K. Por fin el eje L lleva en su parte superior la rueda sin dientes O, a la que hemos llamado balancín, especie de volante análogo a aquellos que están presentes en ciertas máquinas y que sirven para regularizar su movimiento. La presencia del mencionado eje L, con las paletas M, N que incorpora, se opone a que la rueda de encuentro K siga el movimiento continuo, que a consecuencia de su acción le impondría el peso motor A. Apenas esta rueda K comienza a girar cuando uno de sus dientes se encuentra con una de las paletas M o N, transmitiéndose así y de manera un tanto brusca un movimiento de giro al eje L; al poco otro de los dientes diametralmente opuesto de la misma rueda se encuentra con la otra paleta deteniendo al árbol L en su movimiento y haciéndole girar en sentido contrario; e inmediatamente después la primera paleta se vuelve a topar de nuevo con un diente superior de la rueda K, y así indefinidamente. Tal escape es denominado escape de retroceso porque a cada vez que una de las paletas viene a chocar con uno de los dientes de la rueda, el balancín, que todavía conserva un impulso en su movimiento hace de primeras recular un tanto a la propia rueda de encuentro. El árbol vertical L toma, tal y como se ha descrito, un movimiento de alternancia, y al mismo tiempo todo el resto del mecanismo, desde el cilindro B hasta la rueda de encuentro K, es detenido periódicamente en su movimiento. Debe tenerse presente que es el regulador y no el escape la parte del aparato cuyo movimiento alternante es el causante y determinante de los sucesivos paros.

Esta disposición de los primeros relojes de pesas da aparentemente lugar a la reproducción sucesiva e indefinida de un mismo fenómeno, que parece cumplirse bajo unas condiciones idénticamente las mismas, ya se considere como tal al descenso entrecortado del peso A o al balanceo intermitente del eje L. Pero si se presta la atención debida, se verá que tal fenómeno, o sea el movimiento que toma el eje L, ya sea en uno u otro sentido, como consecuencia de la acción de la rueda K sobre una de sus paletas M, N, difiere en mucho de efectuarse bajo ese carácter de regularidad que aparenta. Veamos por qué.

El movimiento del regulador viene ocasionado por la presión que una de las paletas M, N, recibe por parte de uno de los dientes de la rueda K; esta presión es el resultado de la acción del peso A sobre el cilindro B, acción que sí que conserva constantemente la misma intensidad( por ser invariable el peso P y no cambiar su brazo de palanca), pero lo cierto es que la transmisión de la dicha acción hasta la ~8~

rueda K, por intermediación de los engranajes de los que está compuesto el reloj, no asegura que la presión ejercida por los dientes de la rueda K sobre las paletas M, N, sea siempre la misma. Y es que se produce, en efecto, entre los dientes de las diversas ruedas que engranan las unas sobre las otras, unos rozamientos que absorben una parte de la acción del peso motor A; y es imposible que los diversos dientes de cada rueda sean tallados con una similitud de forma tal entre ellos, que no resulten variaciones en el valor de los rozamientos, según que sea tal diente o tal otro el que esté transmitiendo el movimiento. De lo cual se colige, que los movimientos parciales y alternativos del eje L y del balancín O no se efectuaran todos con la misma rapidez, y que en consecuencia los intervalos de tiempo comprendidos entre los momentos de paros sucesivos de los engranajes no son iguales.

La imperfección que acabamos de señalar en estos relojes de pesas tales y como en un principio se construían, hizo que durante largo tiempo se les hayan antepuesto las clepsidras considerándolas como de mayor exactitud. Pero, mediante la aplicación del péndulo a estos relojes, se ha llegado a una superioridad de marcha tal, que las clepsidras han caído desde entonces en desuso.

El regulador por péndulo.

Nociones preliminares sobre el péndulo simple. —El péndulo, en su mayor simplicidad, consiste en un cuerpo pesante, figura 6, de pequeñas dimensiones, tal como una bola de plomo suspendida a la extremidad inferior de un hilo muy liso, cuya extremidad superior B está fija. Como consecuencia de la acción de la pesantez, el cuerpo A tiende naturalmente a situarse en una posición de equilibrio tal que el hilo AB sea vertical. Si se viene a trastocar el péndulo para emplazarlo en la posición que indica la figura 7, y que a continuación se le abandone a sí mismo, la pesantez lo pondrá al instante en movimiento.

Se aproximará así de la posición de equilibrio CB que tenía antes de ser disturbado; pero una vez la haya alcanzado la sobrepasará en virtud de la velocidad que ha adquirido, y se alejará hacia el otro lado, hasta que haya alcanzado una posición A’B, simétrica de la de partida AB, con respecto a la mencionada vertical CB. Entonces el péndulo, habiendo agotado toda su velocidad, volverá en sentido contrario, como consecuencia de la incesante acción de la pesantez; y volverá a pasar por la misma posición vertical CB, y proseguirá alejándose hacia el otro lado para retornar a su posición inicial AB. A partir de ese instante, un nuevo movimiento dará comienzo tal y como el descrito, y así sucesivamente. Si este movimiento oscilatorio del péndulo se efectuara en un espacio vacío de aire, y si fuera posible el evitar las resistencias que inevitablemente se desarrollan en su punto de suspensión B, la amplitud de las oscilaciones sucesivas permanecería por siempre la misma, y el péndulo marcharía indefinidamente. Pero, en realidad, las resistencias debidas al aire en el cual se mueve el péndulo, y las debidas a su modo de suspensión, hacen que disminuya poco a poco la amplitud de sus oscilaciones, y, al cabo de un cierto tiempo, acaban por extinguirse por completo. Al estudiar el movimiento del péndulo, Galileo encontró (en 1 639) las dos leyes siguientes: 1º que la duración de las oscilaciones de un péndulo es sensiblemente la misma, cualquiera que sea su amplitud, con tal de ~9~

que ésta sea una amplitud pequeña. 2º que las duraciones de las pequeñas oscilaciones de diversos péndulos se hallan entre ellas en la misma relación en que se encuentran las raíces cuadradas de las longitudes de estos mismos péndulos. El conocimiento de estas leyes le sugirió la idea de servirse de las oscilaciones de un péndulo para la medición del tiempo. Para ello basta, en efecto, con poner en marcha un péndulo, y contabilizar el número de oscilaciones que efectúa durante el intervalo de tiempo que se quiere evaluar. La disminución progresiva de la amplitud de sus oscilaciones no impide pues que la duración de cada oscilación siga siendo la misma, como resulta de la primera de las leyes que acaban de ser enunciadas; y, por consiguiente, el movimiento del péndulo materializa la sucesión ininterrumpida de fenómenos que tienen todos una misma duración, lo cual coincide completamente con la idea general que nos hemos hecho sobre la medida artificial del tiempo. Por otro lado, la segunda de las leyes halladas por Galileo nos muestra que se le puede dar al péndulo una longitud tal, que la duración de cada una de sus pequeñas oscilaciones sea precisamente igual a la unidad de tiempo que se quiere adoptar. Galileo, y algunos astrónomos después de él, emplearon en efecto el péndulo como medio para medir el tiempo en sus observaciones astronómicas. Pero el empleo de tal instrumento, tan sencillo en sí mismo, presentaba ciertas dificultades, a causa de la necesidad que había en seguir todos sus movimientos para contabilizar las oscilaciones, y también debido al escaso lapso de tiempo al término del cual un péndulo abandonado a sí mismo cesa en efectuar oscilaciones apreciables.

Poco tiempo después, en 1657, Huygens tuvo la feliz idea de construir un reloj, adaptando el péndulo de Galileo a los antiguos relojes de peso. A partir de entonces, las indicaciones suministradas por los relojes se han vuelto incomparablemente más exactas de lo que fueron en su día, y ha propiciado un inmenso avance en la astronomía de observación.

§ 6. Relojes con péndulo y pesas. — En los relojes con pesas de los que hemos hablado en lo que precede, el peso motor suministraba un movimiento de rotación a una serie de árboles horizontales los cuales se comunicaban entre ellos por medio de ruedas dentadas y piñones; y ese movimiento del conjunto era detenido a cada oscilación del balancín regulador, merced a su inercia adquirida y por intermediación de la acción que las paletas que iban fijadas a su eje, ejercían sobre los dientes de la rueda de encuentro. Los intervalos de tiempo comprendidos entre los momentos de paro sucesivo de tal forma propiciados no eran exactamente de misma duración, como así lo hemos explicado. Para obviar este inconveniente, Huygens reemplazó el regulador por balancín, para el que, recordemos, cada movimiento alternante solo podía tener lugar gracias a la acción reiterada en último término del propio peso motor, por un péndulo cuyas oscilaciones sí que podían reproducirse sin necesidad de la asistencia de la acción motora para cada una de sus alternancias; y dispuso la máquina de manera tal que el movimiento de los engranajes pudiera seguir siendo detenido tras cada una de estas oscilaciones del péndulo. Disposiciones muy diversas han sido sucesivamente imaginadas para establecer la conexión entre los engranajes y el péndulo. El dispositivo que tiene por objeto el establecer tal conexión, y por intermediación de la cual el péndulo consigue detener periódicamente el movimiento de todos los engranajes y del peso motor, se denomina escape como ya se ha referido anteriormente. Nosotros nos contentaremos con describir el escape de áncora, uno de aquellos que ~ 10 ~

más se utilizan en la actualidad, y que desempeñan de la mejor manera el objeto al cual van destinados. Este escape se ha representado aquí en la figura 8.

El escape de áncora.

Una pieza ABC, en forma de ancla invertida, está suspendida a un eje horizontal D, y puede girar libremente alrededor de este eje. El áncora recibe merced al péndulo un movimiento oscilatorio alrededor de su eje de suspensión D. Entre sus dos extremidades A y C, se encuentra una rueda E, que va fijada al último árbol del mecanismo del reloj. Esta rueda E a la cual el motor tiende constantemente a dar un movimiento de rotación, reemplaza a la rueda de encuentro K de la figura 5. Durante el movimiento de oscilación del áncora, los dientes de esta rueda E vienen alternativamente a apoyarse sobre la cara inferior de la parte A, y sobre la cara superior de la parte C. Además, estas dos caras están talladas según arcos de círculo concéntricos al eje D; de tal forma que, durante todo el tiempo en que un diente de la rueda E entra en contacto y es detenido por una de las extremidades del áncora, este diente, y por ende la rueda E, permanecen completamente inmóviles por toparse contra un obstáculo en forma de arco de circunferencia que gira en torno a un eje D que está fijo.

Las dos extremidades A y C del áncora presentan, por el lado de la rueda, dos tramos mn, pq, inclinados en sentido contrario, sobre los cuales los dientes de la rueda se deslizan antes de poder escaparse. En el momento en que tiene lugar este deslizamiento, el diente en cuestión ejerce sobre el áncora una presión que tiende a aumentar la velocidad de esta, y el áncora reacciona a su vez sobre el péndulo, para así entretener su movimiento oscilatorio. Sin la presencia de estos dos pequeños planos inclinados, la amplitud de las oscilaciones del péndulo decrecería progresivamente, por causa de las resistencias ocasionadas por el aire, el modo de suspensión del péndulo, y también a razón de aquellas que provienen del propio rozamiento de la rueda de escape sobre las caras del áncora : tales resistencias provocarían, al cabo de poco tiempo, que las oscilaciones del péndulo fueran lo bastante pequeñas como para que los dientes de la rueda E dejaran de poder escaparse, y el reloj se pararía. La figura 9 muestra de qué manera el áncora es puesta en comunicación con el péndulo. El eje horizontal D, al cual va fijada, lleva en la otra punta una varilla F, que se termina en su parte inferior por una horquilla horizontal G. El péndulo, en el que el hilo de suspensión se ha sustituido por una varilla rígida, se ha dispuesto de manera tal que la varilla de la que está compuesto pase entre los brazos de la horquilla; de forma que el péndulo ~ 11 ~

no pueda oscilar sin que el áncora oscile al mismo tiempo. Se comprende sin dificultad la gran ventaja que resulta de la sustitución del péndulo al balancín de los primeros relojes con pesas. Aquí, la acción del peso motor, se sigue viendo modificada de manera irregular por los rozamientos que se producen en los engranajes, pero no tiene ya más que una pequeña influencia sobre el movimiento oscilatorio que es el que al fin y al cabo determina los paros sucesivos en el mecanismo; y esta influencia únicamente se hace sentir en el rozamiento de los dientes de la rueda de escape sobre las caras del áncora y sobre los respectivos tramos inclinados, rozamiento que puede volverse casi nulo, y también durante las impulsiones de intensidad variable que el áncora recibe en sus planos inclinados por parte de los dientes en el momento en que se escapan. De tales nocivos pero inevitables rozamientos y de tales variadas impulsiones resultan evidentemente algunas ligeras variaciones en la amplitud de las oscilaciones del péndulo; si bien la duración de sus oscilaciones no se ve sensiblemente alterada, en razón de la preciadísima propiedad del péndulo descubierta por Galileo.

La suspensión del péndulo.

Se trata naturalmente en disponer el péndulo de manera a disminuir tanto como sea posible la resistencia ocasionada por el aire en el cual se desplaza, así como aquella que resulta de su modo de suspensión. Para hacer disminuir aquella que proviene del aire atmosférico, se le da habitualmente al cuerpo macizo que completa inferiormente al péndulo, la forma de una lenteja cuyas dimensiones más extensas están contenidas en el plano en el cual discurre el movimiento oscilatorio del péndulo. Mediante tal disposición, el péndulo no presenta más que una pequeña superficie frente al aire, y la lenteja encontrándosele por su canto, aparta de su camino las moléculas de aire sin gran dificultad. En cuanto al modo de suspensión del péndulo, debe ser tal que el movimiento oscilatorio pueda efectuarse sin que se produzca rozamiento alguno entre las partes móviles y las partes fijas del aparato. Se adopta para ello dos disposiciones diferentes. En la suspensión con cuchillo, figura 10, la varilla del péndulo lleva en su parte superior una pieza de acero, sobresaliendo por una y otra parte, y terminándose, hacia su parte inferior, por una arista fina, no cortante; esta especie de cuchilla reposa, por su arista, sobre el fondo de un surco practicado sobre la cara superior de un soporte fijo, formado por un material muy duro, tal como el acero o la ágata. El péndulo, al oscilar, gira en torno a la arista de la cuchilla de la suspensión como si se tratase de un giro alrededor de un eje, y no resulta de ello un rozamiento sensible. En la suspensión con resorte, figura 11, la varilla A del péndulo está enganchada a la parte inferior de una pieza BB, formada esencialmente por dos finas láminas de acero cuyas extremidades superiores están fuertemente apretadas entre las mordazas de una pinza fija. El péndulo no puede oscilar si no es haciendo que se doblen estas láminas de acero, que se curvan de esta forma, tan pronto de un lado, y tan pronto del otro. Es evidente que aquí no puede haber rozamiento alguno resultante de las oscilaciones del péndulo; pero es ~ 12 ~

lícito el cuestionarse si la tirantez de los resortes de suspensión no produzca quizás el mismo efecto que los rozamientos, obstaculizando de igual forma al movimiento del péndulo. Reflexionando sobre la cuestión, se advierte que no es para tanto y se queda en nada, es decir que la tirantez de los resortes no es por naturaleza propensa a hacer disminuir progresivamente la amplitud de las oscilaciones, de manera a hacerlas desaparecer al cabo de un cierto tiempo. Y es que se observa a tal efecto cómo, si de una parte la tirantez de los resortes tiende a hacer que disminuya la velocidad del péndulo mientras que se aleja de la vertical, por otra parte su elasticidad tiende a acelerarlo cuando se aproxima de esa misma vertical, de tal suerte en resultar una compensación tal, que cuando el péndulo vuelve a pasar por la posición vertical, conserva exactamente la misma velocidad que si los resortes de la suspensión no hubieran tenido influencia alguna sobre su marcha, tras su último paso por esa posición. No obstante, es conveniente observar que la acción de los resortes de la suspensión modifica un poco la duración de las oscilaciones.(1) La compensación del péndulo Los cambios de temperatura, al ocasionar variaciones en las dimensiones de un péndulo, y por tanto en su longitud, determinan necesariamente las correspondientes variaciones en la duración de sus oscilaciones, como así resulta de la segunda de las leyes halladas por Galileo. Se logra sin embargo salvaguardar al péndulo de dichas variaciones, componiéndolo de varias partes formadas de materiales distintos cuyas dilataciones se contrarresten ; de tal manera que, a pesar de la elevación o la bajada de la temperatura, la duración de sus oscilaciones permanezca constantemente la misma. Un péndulo construido de manera que satisfaga a esta condición se denomina péndulo compensador. Se han imaginado varios; nosotros nos contentaremos de dar a conocer los dos principales.

El péndulo compensador de parilla está representado en la figura 12. La lenteja L está suspendida a una traviesa de latón a, a’, fijada a las extremidades inferiores de dos varillas de hierro b, b’; estas dos varillas están ellas también suspendidas a una segunda traviesa de latón c, c’, que se apoya sobre las extremidades superiores de dos varillas de zinc d, d’; estas varillas de zinc están sujetas, hacia la parte inferior, por una tercera traviesa e, e’, fijada a la parte inferior de la varilla central fg ; y por fin esta varilla central que se prolonga hacia lo alto hasta el punto de suspensión del péndulo, está compuesta de un casquillo de latón f, y de una varilla de hierro g que penetra en el casquillo y al que va fijada mediante la clavija h. Cuando la temperatura se eleva, la varilla de hierro g y el casquillo de latón f se elongan; la traviesa e, e’, se aleja entonces del punto de suspensión del péndulo. Si las varillas (1)Los señores Laugier y Winnerl incluso han hallado recientemente que se podía sacar provecho de tal circunstancia adversa, para hacer que desaparezcan las muy pequeñas diferencias que existen no obstante aún entre las duraciones de las oscilaciones de un péndulo, cuando la amplitud de sus oscilaciones varía entre cero y 5 grados: combinando convenientemente la fuerza de los resortes con el peso de la lenteja, se puede lograr que, en todo ese rango, las duraciones de las oscilaciones tengan entre ellas diferencias inapreciables.

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de zinc d, d’, no cambiaran de dimensiones, la traviesa cc’ seguiría a la precedente, y se alejaría lo mismo que ella del punto de suspensión, deslizándose a lo largo de la varilla g. La dilatación que experimentan al mismo tiempo las varillas de hierro bb’, obliga a la traviesa aa’, a alejarse de cc’; y por consiguiente, en virtud de tales elongaciones de las varillas de hierro, g,b,b’ y del casquillo de latón f, la lenteja L descendería por razón doble por debajo de la posición que ocupaba anteriormente.

Pero las varillas de zinc d, d’, en lugar de conservar las mismas dimensiones, se dilatan como las demás varillas, y hasta se dilatan mucho más que ellas; su dilatación es lo bastante grande como para elevar al cuadro formado por las traviesas aa’ cc’ , junto con las varillas de hierro bb’, y de tal manera que la lenteja L, a la que este cuadro soporta, quede a la misma distancia que se hallaba del punto de suspensión del péndulo, a pesar del cambio en la temperatura. Hasta aquí no se ha visto realmente para qué sirve el casquillo de latón f; se hubiera podido, en efecto, suprimirlo, y prolongar la varilla de hierro g hasta la traviesa ee’, sobre la cual se la habría fijado. Sin embargo este casquillo ha sido adaptado al aparato de suspensión de la lenteja, con la intención de que se pueda conseguir una compensación del péndulo tan exacta como fuere posible, después de haber sido construido. En efecto, por grande que sea el cuidado del que se use para determinar a priori las longitudes que se les debe dar a las diversas varillas metálicas, a fin de que la dilatación de las varillas de zinc compense exactamente la de las otras varillas, es muy raro que las oscilaciones del péndulo no incurran aun así en alguna ligera variación en su duración a causa del efecto de los cambios de temperatura. Y entonces basta con desplazar la clavija h introduciéndola en otro de los agujeros que han sido practicados a este respecto, a lo largo de un cierto tramo, a la vez sobre el casquillo f y la varilla g. La parte del casquillo f situada justo debajo de esta clavija, y aquella de la varilla g situada por encima, siendo evidentemente las únicas porciones de estas dos piezas cuyas dilataciones influirán sobre la posición de la lenteja, lo que se consigue es reemplazar así una cierta longitud de hierro por una misma longitud de latón, o viceversa; y como estos dos metales no se dilatan lo mismo, se puede lograr de esta forma, por tanteo, que el ajuste de la compensación del péndulo sea muy exacto.

La figura 13 representa al péndulo compensador por mercurio. La varilla de hierro a soporta hacia su parte inferior dos vasos cilíndricos de vidrio b, b que contienen mercurio. El mercurio, gracias a su elevada masa, ejerce de lenteja; y por su gran dilatabilidad él mismo produce la compensación.

Cuando la temperatura se eleva, la varilla a se elonga, y los vasos b, b, se alejan del punto de suspensión del péndulo; pero al mismo tiempo el mercurio se dilata, y su superficie libre se eleva lo bastante en estos recipientes como para compensar el rebajamiento que ha resultado de la dilatación de la varilla a. La exactitud en la medida del tiempo siendo algo absolutamente indispensable para las observaciones astronómicas, no hay que contentarse con servirse de relojes para los cuales el péndulo ha sido protegido de la influencia de la temperatura por los medios que tan detenidamente venimos de explicar; sino que aun así se debe colocar a estos relojes en ciertos lugares de tal manera elegidos y de tal manera dispuestos, que la temperatura varíe en ellos lo menos posible.

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Descripción general del reloj con péndulo y peso.

Las figuras 14 y 15 muestran la disposición general de un reloj con péndulo y peso. El peso motor A actúa desde la extremidad de una cuerda que va enrollada alrededor del cilindro B; y tiende a hacer girar a este cilindro, y por ende a la rueda C; esta rueda C engrana con un piñón D, cuyo eje tiene una segunda rueda E, el piñón F es el que engrana con la rueda E, y sobre su eje va fijada una tercera rueda G; esta tercera rueda engrana a su vez con el piñón H, sobre el eje del cual hallamos una cuarta rueda K; finalmente la rueda K engrana con el piñón L, cuyo eje lleva montada la rueda de escape M(en la figura al revés por error del grabador). El áncora NN, móvil alrededor del eje O, abarca la parte superior de la rueda M. El eje O, figura 15, lleva una varilla S que se termina en su parte inferior por una horquilla T; la varilla UU del péndulo, del que V es su lenteja; pasa por entre los brazos de la horquilla T. El péndulo está suspendido por los dos resortes X, X, los cuales se doblan hacia uno u otro lado, a medida que el péndulo va oscilando. La unidad de tiempo principal, a la que se traslada la medida de un intervalo de tiempo cualquiera, es el día. El día se subdivide en 24 horas, la hora en 60 minutos, y el minuto en 60 segundos. Los relojes astronómicos marcan las horas, los minutos y los segundos, por mediación de tres agujas que se mueven sobre una misma esfera; de tal manera, que de una simple inspección de la esfera, se pueda visualizar inmediatamente cuántas horas, minutos y segundos han pasado desde el momento a partir del cual se contabiliza el tiempo. Para ello, se le da al péndulo una longitud tal que la duración de cada una de sus oscilaciones sea precisamente de un segundo. Como no se puede pretender que esta condición se verifique de por sí y de manera exacta desde un principio, aun con todo el cuidado que se ponga en darle al péndulo unas dimensiones convenientes, se reserva la posibilidad de poderse manipular en última instancia sobre el terreno, elevando o bajando un poco la lenteja a lo largo de la varilla, por mediación de una tuerca que se atornilla en el extremo inferior de la varilla soportando así a la lenteja. El eje a de la rueda de escape, figura 15, atraviesa el centro de la esfera, la cual no se ha representado aquí, y lleva la aguja de los segundos en su extremidad. La rueda de escape está formada por treinta dientes, y como hacen falta dos oscilaciones del péndulo para que un diente venga a situarse en la posición del precedente, se desprende de aquí que la aguja de los segundos hace el giro completo de la esfera en 60 segundos o 1 minuto. El piñón H, portado por el eje b de la rueda K, se prolonga a la izquierda de la figura ; y su prolongación engrana con una rueda c, fijada a un cilindro hueco que envuelve al eje o de la aguja de los segundos, y el cual lleva la aguja de los minutos. Al lado de la rueda c, y sobre el mismo eje hueco, se reconoce la existencia de una segunda rueda d, que engrana con una rueda e; el eje de la rueda e lleva un piñón f, que engrana con la rueda g; la tal rueda g va fijada a un segundo eje hueco, que envuelve al precedente, y el cual lleva la aguja de las horas. Cuando el peso motor ha desenrollado, al descender, toda la cuerda que estaba enrollada sobre el cilindro B, no puede ya seguir actuando, a menos que se vuelva a enrollar de nuevo la cuerda, haciendo así remontar al peso. Para ello, se hace girar al cilindro B en el sentido adecuado, con la ayuda de una llave perforada con una forma de agujero cuadrado que se adapta a la prolongación cuadrada del eje de este cilindro. Todos los engranajes serían arrastrados por este movimiento retrógrado del cilindro B, si la rueda C estuviera invariablemente fijada a este último; pero, a fin de evitar que esto suceda, se ha adoptado una disposición particular, la cual se puede apreciar sobre la figura 14. Una rueda de roquete P está fijada al eje del cilindro B, y gira necesariamente con él, en cualquiera que sea el sentido en que este se mueva. Una uña Q se enclava entre los dientes de la rueda V; y un resorte R la mantiene constantemente apoyada contra la rueda de roquete P. ~ 15 ~

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Tanto el resorte como la u単a van por su parte sujetos a la rueda dentada C. Cuando el cilindro B gira ~ 17 ~

bajo la acción del peso motor A, hace girar también a la rueda C, pero lo hace por intermediación de su rueda de roquete que es la que empuja a la uña que va adaptada a la rueda C; y mientras que se hace girar al cilindro en sentido contrario, para así remontar el peso, los dientes de la rueda de roquete pasan sucesivamente deslizándose bajo la uña, y la rueda C ni se inmuta (no gira). El modo de interconexión que se acaba de indicar, entre el cilindro B y la rueda C, permite remontar el peso motor, o, según se dice, remontar el reloj, evitando que las agujas se muevan en sentido retrógrado. Y durante toda la duración del remontaje, las agujas permanecen estacionarias, y no reemprenden su marcha más que una vez terminado el remontaje. De este paro resulta, en las indicaciones del reloj, una discontinuidad que tendría graves inconvenientes para las observaciones astronómicas; y es por tanto que se ha buscado el hacerla desaparecer, es decir de hacer en cierta manera que el reloj no cese en su marcha, incluso mientras se está remontando. La figura 16 muestra una de las disposiciones más simples que hayan sido imaginadas para lograrlo. Dos poleas móviles A y B son sostenidas por una cuerda sin fin, que pasa por las gargantas de dos poleas fijas C y D. Dos pesas P, p, cuelgan de las dos poleas móviles. La más pesada de las dos, P, tiende a arrastrar la cuerda consigo; y como las gargantas de las poleas C y D están dispuestas de tal manera que los cordones que las envuelven no puedan resbalar, estas dos poleas fijas tienden pues a girar bajo la acción del peso P. La polea C lleva en su lateral una rueda de roquete, entre cuyos dientes incide una uña E, presionada constantemente contra la rueda por el resorte F; y habida cuenta del sentido según el cual los dientes del roquete están orientados, la polea C no puede ceder a la acción del peso P. En cuanto a la polea D, es la que desempeña el papel del cilindro B de las figuras 14 y 15, y va fijada a la primera de las ruedas dentadas que componen el mecanismo del reloj. La acción del peso P hace pues que sea la polea D la que finalmente gira, lo que determina el movimiento de todos los engranajes. La pesa p está destinada a tensar suficientemente la cuerda, para que esta no resbale sobre las gargantas de las dos poleas C y D, y tal pequeño peso sube, al mismo tiempo que el otro desciende. Para remontar el reloj, es suficiente con tirar de arriba hacia abajo del cordón que va desde la polea C a la polea B; este cordón hará girar a la polea C, sin que la uña E se oponga a ello, y el peso P es remontado, sin por ello dejar de actuar un solo instante sobre el cordón que va de la polea D a la polea A. La polea D, al estar siempre sometida a la acción del peso motor, incluso mientras que se remonta el peso motor, hace pues girar a los engranajes y a las agujas sin interrupción alguna.

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§ 7. Relojes portátiles o muestras. — Para que un reloj de péndulo y peso pueda marchar, es indispensable que se instale y quede fijo en un lugar determinado: puesto que semejante máquina no es susceptible de poder ser desplazada sin dejar de funcionar. Esta condición de inmovilidad del reloj se debe, por una parte a la presencia del peso motor, y por otra a la del regulador por péndulo. Para construir relojes portátiles, o muestras, se ha tenido que emplear un motor y un regulador, que no exijan que el aparato sea mantenido en una posición invariable. El motor que ha sustituido al peso es un resorte formado por una lámina de acero fina y muy larga, que ha sido trabajada de manera a enrollarse sobre sí misma en espiral, como lo muestra la figura 17.

Supongamos que la extremidad exterior del resorte se sujete en un punto fijo, y que la extremidad interior se reúna a un eje susceptible de girar sobre sí mismo; después de hacer girar a este eje en un sentido conveniente, arrastrará consigo la extremidad interior del resorte, las espiras se verán apretadas cada vez más y más sobre su contorno, y el resorte cogerá la forma indicada por la figura 18.

Si se suelta seguidamente al eje y se le deja actuar a su libre albedrío, el resorte, que siempre tiende a retomar su forma primitiva, imprimirá al eje interior un movimiento de rotación en sentido contrario al que ha servido a enrollarlo; y es precisamente este movimiento el que se transmite al mecanismo de relojería, mediante la ayuda de los engranajes. Es evidente que si la extremidad interior del resorte quedase totalmente fija, y que, la extremidad exterior estuviera sujeta a una pieza susceptible de girar alrededor del eje del resorte, el propio resorte le comunicaría entonces su movimiento de rotación a esta pieza en lugar de al eje interior y en el mismo sentido en que le hubiese hecho girar a este último.

En cuanto al regulador, se ha venido adoptando desde un primer momento aquel del que nos servíamos para los primeros relojes a peso. Este regulador por balancín y paletas funciona en efecto de la misma manera, cualquiera que sea la posición que se le dé a la máquina entera. La figura 19 muestra la disposición general de semejante reloj portátil: el cual ha sido construido alejando las ruedas las unas de las otras, en sentido vertical, y situando sus ejes sobre un mismo plano, a fin de mostrar de una manera más nítida todos los detalles de tal disposición. El resorte A, cuya extremidad exterior ha sido fijada, tiende pues a hacer girar al eje al cual va unida su extremidad interior. Este eje lleva una rueda de roquete B, que actúa sobre la rueda dentada C, por intermediación de la uña o que va ligada a la propia rueda C. La rueda C hace girar al piñón D, y por consiguiente a la rueda E; y esta última hace girar al piñón F y a la rueda G; la rueda G comunica su movimiento al piñón H, y el eje ~ 19 ~

de este piñón hace girar a la rueda M por intermediación de la rueda K y del piñón L, que desempeñan la función de ruedas de ángulo. Frente a la rueda M pasa el eje del regulador por paletas y por balancín.

Las paletas i, i’ de este regulador, confrontadas sucesivamente, una después de la otra, a los diversos dientes de la rueda M, hacen que el balancín N tome un movimiento de rotación alternativo; y de ello mismo resultan los sucesivos paros durante la marcha de los engranajes, como ya lo hemos explicado anteriormente para los primeros relojes a peso. La aguja de los minutos va fijada en la extremidad del eje de la rueda E, el cual en su prolongación atraviesa la esfera por su centro. Hace falta pues, que el resorte motor y el regulador estén de tal manera dispuestos que este eje dé una vuelta entera en una hora. Sobre este mismo eje va montado un piñón P, que engrana con una rueda Q; y el eje de la rueda Q lleva un piñón R, que engrana con una rueda S. Esta última rueda está fijada sobre un cilindro hueco, por el cual pasa libremente el eje de la aguja de los minutos, y es sobre la extremidad de este cilindro hueco sobre la que va adaptada la aguja de las horas. El resorte A, que pone en movimiento a todo el mecanismo, no puede actuar indefinidamente ; y una vez destensado, es necesario volver a tensarlo de nuevo, para que el movimiento pueda continuar : es lo que se denomina dar cuerda al reloj. Para ello se adapta una llave a la extremidad cuadrada T del eje al cual va unido el resorte en su parte interior, y se hace girar a este eje en un sentido contrario al que habitualmente la acción del resorte le hace girar. Si la rueda C estuviera fijada a este eje, daría vueltas con él, mientras se estuviese tensando al resorte, y esta rueda arrastraría necesariamente a todo el mecanismo, incluidas las agujas, en su movimiento retrógrado. Para que no sea así, se emplean los medios que ya han sido indicados para el caso de los relojes a peso: por lo que la rueda C solo va montada a rozamiento sobre el eje del resorte motor y además se hace actuar al eje en cuestión sobre la dicha rueda C, por intermediación de una rueda de roquete B que sí que va fijada al eje, y de una uña o que por su parte va unida a la rueda C, sobre la cual uña se apoya constantemente un pequeño resorte de presión. De esta manera,

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la rueda C no es arrastrada por el eje más que cuando este gira según la acción del resorte motor y es entonces cuando su rueda de roquete B empuja a la uña o que va unida a la rueda C; y mientras que se hace girar a este eje en sentido contrario, para tensar el resorte, el dicho eje no arrastra más que a la rueda de roquete B, cuyos dientes pasan sucesivamente deslizándose bajo la uña o. La rueda C, aun estando montada sobre el propio eje, permanece inmóvil porque el arrastre en el sentido del remontaje que pudiera provocar la adherencia por rozamiento del eje sobre la propia rueda es insignificante con respecto al esfuerzo de mover todo el mecanismo en sentido retrógrado.

Un reloj portátil, construido de la manera que acabamos de explicar, estaba bastante lejos de marchar mejor que los primeros relojes a peso. Y es que en efecto, la única diferencia que semejante reloj portátil presenta respecto a aquellos primeros relojes, consiste en que el motor es un resorte en lugar de un peso. Y si se compara la acción del resorte del que se viene de hablar a la acción de un peso, se verá que hay una diferencia esencial. El peso motor actúa constantemente con la misma intensidad; mientras que la fuerza que da el resorte va continuamente en disminución. Y si bien el peso, cuya acción es constante, no podía suministrar un movimiento completamente regular, a causa de las variaciones más o menos grandes que esta acción experimentaba por parte de los engranajes, antes de ser transmitida al regulador, con mayor razón un resorte, cuya acción disminuye constantemente a medida que se distiende, desde el momento en que comienza a actuar hasta el momento en el que ha retomado su forma primitiva, no está en disposición de dar lugar a la regularidad de marcha que se necesita para una exacta medida del tiempo. La ventaja que presenta la uniformidad de acción del peso no se encuentra pues en el empleo de un resorte, y es esencial no perder esta uniformidad de acción en el motor para poder seguir aspirando a una marcha regular del mecanismo. Por ello es por lo que se ha buscado perfeccionar estos relojes portátiles, no solo en lo que a las deficiencias de su regulador se refiere, como para los relojes fijos, sino que también en lo que a motor se refiere. Para que desaparezca el inconveniente que presentan los resortes, bajo este punto de vista, se ha imaginado el hacerlos actuar por mediación de un dispositivo con forma de cono llamado caracol, el cual consigue hacer que su acción sea constante. A tal efecto se encierra el resorte en un tambor A, fig.20, que se denomina barrilete; sobre la superficie de este barrilete va fijada la extremidad de una cadena articulada B, que, tras haber dado un cierto número de vueltas sobre esta superficie, viene a enrollarse sobre la especie de tambor cónico C, y en el que se fija por su otra extremidad. Es este tambor cónico el que se denomina caracol; el cual presenta una ranura, en forma de hélice, sobre la cual se disponen las vueltas sucesivas de la cadena. Una vez el resorte está completamente tensado, la cadena se halla

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enrollada sobre toda la superficie del caracol; la cadena se desprende del caracol del lado de su base más pequeña, y viene a acabar a la superficie del barrilete, a la cual no toca más que en un corto tramo.

El resorte tiene su extremidad interior fija, y su extremidad exterior agarrada a la circunferencia del barrilete; y mientras se distiende, hace que gire el barrilete, y comunica un movimiento de mismo sentido al caracol, por intermediación de la cadena. Esta se desenrolla del caracol, y se enrolla sobre el barrilete, y el movimiento no deja de producirse más que una vez que la cadena se ha desenrollado por completo del caracol, de manera tal que se desprende del lado de la base más grande (ver fig. 20).

Se observa que durante todo este movimiento, la tensión de la cadena, la cual es producida por la fuerza del resorte, irá constantemente disminuyendo, pero también que esta tensión actuará sobre el caracol en el extremo de un brazo de palanca a cada vez más grande ; y se concibe que se haya determinado la forma y proporciones del caracol de manera que haya una compensación exacta, es decir de manera que la acción de la cadena produzca el mismo efecto que una fuerza constante aplicada a la extremidad de un brazo de palanca invariable. El movimiento de rotación que toma el caracol, bajo la acción de la cadena, se transmite a todo el mecanismo, por intermediación de la rueda D, a la que el mismo caracol arrastra consigo en su movimiento de giro.

Una vez que el resorte está completamente distendido, se le tensa nuevamente, haciendo girar el caracol en sentido contrario del que habitualmente el resorte le hace girar. De esta manera la cadena, que la acción del resorte había acarreado en su totalidad sobre el contorno del barrilete, se enrolla de nuevo sobre el caracol; al mismo tiempo que el barrilete gira bajo la acción de la cadena, y arrastra consigo la extremidad externa del resorte, el cual se comprime así cada vez más y más alrededor de su eje interior. Para que el movimiento retrógrado, suministrado al caracol durante el remontaje, no sea transmitido a todos los engranajes, se le adapta una rueda de roquete, con la ayuda de la cual el caracol actúa sobre la primera de las ruedas del reloj, de la misma manera en que ha sido explicado ya dos veces en las figuras 14 y 19. En relojes de gran precisión, que deben marchar con exactitud y sin interrupción durante un lago espacio de tiempo, es importante que la operación del remontaje no impida a los engranajes el continuar con su movimiento. He aquí la manera en que se consigue. La rueda de roquete A, fig.21, que hace cuerpo con el caracol, en lugar de actuar directamente sobre la primera rueda del engranaje, no actúa sobre esta rueda más que por intermediación de una segunda rueda de roquete B, cuyos dientes están orientados en sentido contrario a los de la rueda de roquete A. Cuando el resorte motor tensa la cadena y esta hace girar al caracol, la rueda de roquete A, que hace cuerpo con el caracol, gira en el sentido de la flecha f; y con la ayuda de la uña m, esta rueda hace girar, en el mismo sentido, a la rueda B cuyos dientes pasan pues sucesivamente bajo la uña n, sin obstáculo alguno por parte de esta uña n. Un resorte abc está fijado por un lado en a a la rueda B, y de otra parte en c a la rueda C. La rueda B, ~ 22 ~

puesta en movimiento, como venimos de decir, tira de la extremidad a de este resorte: el cual se tensa, y tira a su vez de la rueda C, para hacerla girar en el mismo sentido. Cuando se hace girar al caracol, y por tanto también a la rueda A, en el sentido de la flecha f’’, para remontar el reloj, la uña de la rueda B deja de verse empujada y aún cuando la propia rueda B pudiera verse arrastrada por la adherencia del rozamiento del eje de la rueda A, no puede seguirla, a causa de la uña n que se lo impide; y como tampoco puede retrogradar la extremidad a del resorte a b c, la tensión de este resorte continuará tirando del punto c de la rueda C, en el sentido de la flecha f, y el reloj no cesará su marcha.

Este resorte puede así entretener por sí solo el movimiento de los engranajes y de las agujas, durante un tiempo lo suficientemente largo como para que se pueda remontar completamente el reloj; y una vez que a continuación el resorte motor reemprende su acción, vuelve a restituirse al resorte abc la tensión que ha perdido durante el remontaje.

La utilización de la cadena y el caracol, como intermediarios entre el resorte motor y los engranajes de un reloj portátil, ha puesto a esta máquina al nivel de los primeros relojes a peso, al tornar uniforme como acontece en aquellos la acción del motor. Pero la deficiencia del regulador empleado se hacía sentir aun así y todo, al igual que en aquellos relojes. Era pues necesario que fueran modificados bajo tal aspecto ; la regularidad de su marcha no podría haber sido obtenida en tanto en cuanto no se hubiera aportado un perfeccionamiento tal, que correspondiera a aquel que ha resultado, para los relojes fijos, de la sustitución del regulador de paletas y balancín por el péndulo. He aquí la manera en que se ha conseguido.

El Balancín con resorte espiral.

La deficiencia capital del regulador de paletas y balancín reside en el hecho de que su movimiento oscilatorio está únicamente generado por las acciones sucesivas que recibe por parte de los dientes de la rueda de encuentro, como ya lo hemos explicado anteriormente. Se ha debido pues buscar un regulador sustitutivo, el cual, además de seguir siendo compatible con la movilidad de un reloj portátil, fuese también capaz por su naturaleza de oscilar por sí mismo, como acontece con el péndulo, de tal manera que la acción motora únicamente fuera necesaria para restituirle la pérdida de auge en su movimiento debida a los rozamientos. Es lo que Huygens consiguió, imaginando a tal efecto el balancín con resorte espiral, un tipo de regulador que es empleado exclusivamente en los relojes portátiles, como lo es el péndulo en los relojes fijos. Este balancín no es otro que aquel del cual venimos hablando desde antes, pero equipado de un resorte que se encarga de darle precisamente ese movimiento de oscilación autónomo e independiente del motor. Este resorte, que se denomina ~ 23 ~

simplemente el espiral, tiene la misma forma que el resorte motor descrito en lo que precede y representado por la figura 17 ; pero es mucho más fino y está mucho menos enroscado, y tiene por consiguiente mucha menos fuerza. Su extremidad interior va agarrada al eje del balancín, como lo muestra la figura 22; y su otra extremidad va fijada a una de las platinas del reloj. El espiral adopta por naturaleza una cierta forma o figura de equilibrio. Cuando desde el reposo, se hace girar de primeras al balancín en torno a su eje, ya sea en un sentido, o en otro, el espiral no tiene otra alternativa que la de deformarse; y en virtud de su elasticidad, tiende siempre a retomar la figura y forma que tenía anteriormente cuando se hallaba en equilibrio, y entonces hace volver al balancín hacia la posición que ocupaba en reposo. Pero en el momento justo en que el espiral ha retomado exactamente su forma de equilibrio, el balancín, que va animado de una velocidad que le impele a continuar girando en el mismo sentido, no se detiene; y el espiral se vuelve pues a deformar pero esta vez en sentido contrario, oponiendo al balancín una resistencia creciente, la cual pronto acaba por abocar al detenimiento al balancín. Entonces el espiral, en virtud nuevamente de su elasticidad y de su natural querencia a retomar su figura de equilibrio, reemprende su acción sobre el balancín, y lo hace volver de nuevo hasta su posición primitiva de equilibrio; volviendo nuevamente a rebasarla el balancín por su velocidad adquirida, y así consecutivamente. El balancín dotado de espiral, después de haber sido descolocado respecto a su posición de equilibrio, oscila pues de una parte a otra de esta posición, de la misma manera que un péndulo oscila de un lado a otro de la vertical. Se puede decir que el espiral significa para el balancín lo que la pesantez o gravedad para el péndulo. Y es además muy importante el observar que la duración de las oscilaciones del balancín es totalmente independiente de la amplitud a la que se estén produciendo, siempre y cuando el espiral haya sido convenientemente construido. Un balancín como el descrito, dotado de resorte espiral, y que tiene por objeto el de servir como regulador para un reloj portátil, debe ser construido de una manera tal que sus oscilaciones tengan una duración determinada. Pero como no se puede alcanzar tal propósito de antemano y de una manera inmediata con entera exactitud, aun dándose unas dimensiones convenientemente elegidas a las diversas partes del regulador, nos reservamos la posibilidad de modificar ulteriormente la duración de las oscilaciones. A tal efecto, se dispone, en las inmediaciones de la extremidad fija del espiral, una pieza A, figura 23, que presenta una entalladura en B. El espiral pasa por esta entalladura, y, cuando está oscilando, su deformación tiene lugar únicamente a partir del punto B, de tal manera que la porción BC del espiral es como si no existiese, y la cosa sucede como si el espiral se terminara efectivamente en B. Esta pieza A puede moverse circularmente alrededor del eje del balancín; y se la desplaza haciendo girar a la aguja D sobre el contador que la acompaña.

Cuando se hace girar a esta aguja, en uno u otro sentido, se produce el mismo efecto que si se aumentara o se disminuyera la longitud del espiral, y en consecuencia, se hace que varíe su fuerza elástica; se puede entonces por este procedimiento conseguir que el balancín realice unas oscilaciones de una duración precisamente igual a aquella ~ 24 ~

que se quería obtener desde un principio. Las variaciones de temperatura influyen en la duración de las oscilaciones de un balancín con resorte espiral, al igual que lo hacen en la duración de las oscilaciones de un péndulo, al determinar ciertas dilataciones o contracciones que cambian las dimensiones de las diversas partes del balancín.

Para evitar este inconveniente, se ha imaginado un balancín compensador, formado por materiales desigualmente dilatables, y de tal manera dispuestos, que sus dilataciones respectivas se hagan oposición, y que así no resulte ninguna modificación en la duración de las oscilaciones.

La figura 24 representa a un balancín de esta especie. En lugar de estar formado por un anillo macizo y sin discontinuidades ligado al eje mediante radios, este se compone de dos brazos A, A, cada uno de los cuales lleva en su extremidad un arco metálico BC. Estos arcos están formados por la yuxtaposición de dos láminas desigualmente dilatables; el metal que más se dilata se sitúa al exterior, es decir del lado de la convexidad de los arcos. Cuando la temperatura se eleva, los brazos A,A figura 21 se alargan ; pero los arcos BC, dilatándose en mayor medida en sus caras exteriores que en sus caras interiores, cogen una curvatura más pronunciada : resultando de ello que las extremidades C de estos arcos se aproximan del eje del balancín. Y las dos pequeñas masas D, D, que portan los arcos BC, se acercan al mismo tiempo del eje, y se concibe que estas masas puedan ser elegidas y posicionadas de tal manera que no se produzca cambio alguno en la duración de las oscilaciones del balancín.

Pero las ventajas que presenta el empleo de un balancín con resorte espiral, como regulador de un reloj portátil, tampoco son suficientes para que tal reloj marque el tiempo con toda la precisión deseable; hace falta además que el escape sea tal que el balancín sea sustraído, tanto como ello sea posible, a la acción del motor, acción esta última que modifica de forma desigual la duración de las oscilaciones, según que sea más o menos enérgica en ciertos momentos. Vamos a ver en qué consisten los dos principales escapes que se emplean de nuestros días, y que han permitido que se alcance una gran perfección en la medida del tiempo con los relojes portátiles.

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El escape a cilindro.

El primero del que hablaremos es el escape a cilindro. El eje del balancín está tallado de una forma muy particular, en una parte de su longitud, como se ve en la figura 25. La parte ab ha sido reducida a un semicilindro hueco; y además se le ha practicado una entalladura.

La parte semicilíndrica situada por encima de esta entalladura es la que desempeña el papel más importante. La última rueda del mecanismo, aquella que denominamos rueda de escape, está situada en un plano perpendicular al eje del balancín, y sus dientes, que se elevan por encima de su superficie, vienen a parar a la oquedad del cilindro que porta el mencionado eje, figura 26. Las figuras 27 y 28 nos hacen ver de qué manera el cilindro detiene y luego deja pasar sucesivamente a los dientes de la rueda de escape. En virtud de las oscilaciones del balancín, el cilindro A gira en torno al centro B, tan pronto en un sentido, como en el otro. Un diente C viene a toparse por su punta contra la superficie exterior del cilindro, figura 27 ; pero muy pronto el cilindro toma otra posición, figura 28, y el diente C, que ha podido avanzar merced a la acción del motor, viene a toparse de nuevo, esta vez contra la faz interior del cilindro; y el cilindro, retomando enseguida su posición de partida, deja escapar al diente C, y vuelve a detener al siguiente diente con su superficie exterior, y así consecutivamente. En este escape, mientras que un diente se encuentra detenido por una de las dos caras del cilindro, no tiende, en manera alguna, a hacer que el cilindro se mueva en uno u otro sentido; el cilindro únicamente oscila bajo la acción del espiral. Sin embargo el rozamiento que experimenta el cilindro por parte de los dientes que detiene, junto con las otras resistencias que se oponen al movimiento del balancín, conspiran para disminuir la amplitud de las oscilaciones; y el reloj portátil dejaría poco después de marchar, si el motor no restituyese de vez en cuando al balancín el movimiento que tales resistencias le hacen perder. Es por esta razón por lo que se le da a los dientes la forma que presentan exteriormente; y en el momento justo en que el diente C, tras haberse deslizado sobre la superficie exterior del cilindro, empieza a poder escaparse, su convexidad empuja al borde D, y hace así que el balancín acelere su movimiento. Es por ello también que el otro borde E del cilindro esta tallado en bisel: y así una vez que la extremidad del diente alcanza a este borde, se desliza sobre la pequeña faz oblicua, y aprovecha la ocasión para darle de nuevo otra impulsión al balancín.

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El escape a cilindro, que acabamos de describir, representa para el balancín con espiral lo que el escape de áncora representa para el péndulo. En estos dos escapes, mientras que un diente está siendo detenido, ya sea por el cilindro, ya sea por el áncora, el diente en cuestión permanece completamente inmóvil.

Pero de igual forma, tanto en uno como en otro, el regulador sigue encontrándose constantemente bajo la influencia del motor, influencia muy débil, cierto es, pero que no por ello es inexistente, puesto que los dientes rozan contra la pieza que los detiene, y que a continuación, al momento en que estos retoman su movimiento, ellos mismos son los que le dan una impulsión a esta pieza. El escape a cilindro es un escape excelente, y es lo suficientemente bueno para ser utilizado en los relojes portátiles ordinarios; pero no sucede lo mismo para los relojes portátiles de una gran precisión, a los cuales se les da el nombre de cronómetros, relojes de marina, guarda-tiempos. Para la construcción de tales relojes, que deben marchar durante varios meses sin sufrir desarreglos sensibles, se ha imaginado otro tipo de escape, en el cual se ha hecho desaparecer esa continua influencia del motor sobre el regulador, y que, por ello, lleva el nombre de escape libre. Veamos en qué consiste.

El escape libre.

Un resorte A, figura 29, cuyo espesor disminuye progresivamente de un extremo al otro, está fijado por su extremidad rebajada, a un taco B. Este resorte lleva un saliente C, contra el cual vienen a toparse sucesivamente los diversos dientes de la rueda de escape. Por otro lado lleva consigo también un pequeño taco D, en el cual va fijado un segundo resorte muy flexible E. Este segundo resorte pasa por debajo de la extremidad recurvada de un gancho F, que completa al primer resorte; de suerte que este segundo resorte puede moverse por debajo del gancho del primer resorte sin que nada se oponga a ello; mientras que, si se eleva, arrastrará al gancho consigo , y levantará así al primer resorte A. El eje G del balancín va provisto de una uña a, que oscila al mismo tiempo que él, y que se topa con la extremidad del pequeño resorte E a cada oscilación. Cuando el movimiento tiene lugar en el sentido de la flecha f, la uña a a su paso hace descender al pequeño resorte; pero el resorte A no se ve afectado y queda inmóvil, así como la rueda de escape. Durante la oscilación opuesta, la uña a levanta al resorte E; y este último levanta a su vez al resorte A; y entonces es cuando el diente al que el saliente C imposibilitaba el paso, logra zafarse, y este saliente, devuelto instantáneamente a su posición inicial por la reacción del propio resorte A , detiene al diente que sigue. En el preciso momento en que un diente se escapa, otro diente de la misma rueda de escape viene a dar una impulsión al borde i de una entalladura practicada en un pequeño disco fijado al eje del balancín; de esta manera, el motor restituye al balancín, mediante una acción casi instantánea, el movimiento que haya podido perder mientras que ha efectuado dos oscilaciones. Salvo el preciso momento en que esta impulsión le es ~ 27 ~

dada al balancín, vemos que este oscila sin estar sometido en manera alguna a la influencia de la fuerza del motor.

§ 8. Relojes marinos. — La naturaleza del motor y del regulador que se emplea en un reloj portátil permite desplazar, como se quiera, a la máquina entera. Sin embargo este desplazamiento tiene una ligera influencia sobre la marcha de dicho reloj portátil. Tal influencia, la cual es considerada despreciable en los relojes ordinarios, puede tornarse perceptible para el caso de relojes de gran precisión, sobre todo cuando se les somete a movimientos bruscos o irregulares. Por lo que cuando se transportan semejantes relojes portátiles, y que se necesita confiar en la mayor exactitud de su marcha, debiérase tomar ciertas precauciones para protegerlo tanto de las variaciones que podrían resultar del transporte en sí como de las ulteriores sacudidas a las que se pueda ver sometido. Así es como los relojes de marina, los cuales sirven durante la navegación, para determinar las longitudes, van instalados en las naves de manera tal que no participan en cada uno de los movimientos ocasionados por el oleaje. La figura 30 nos hace ver la disposición que se adopta para ello. El mecanismo del reloj está contenido en una caja metálica recubierta enteramente por la esfera.

Esta caja está provista de dos espigas A,A, diametralmente opuestas, por mediación de las cuales está suspendida a un aro metálico que la circunda. El reloj puede girar libremente en torno al eje formado por el conjunto de estas dos espigas; su centro de gravedad se encuentra además notablemente por debajo de este eje: de tal forma que, por la sola acción de la pesantez, la esfera tiende constantemente a situarse horizontalmente, suponiendo eso sí que se cumple que el propio eje AA sea horizontal. El aro metálico que soporta a las dos espigas A, A, está suspendido a su vez por dos puntas B, B, y puede girar libremente en torno a la línea que las une, acarreando junto con él al eje AA y al reloj. Por medio de esta doble suspensión, la esfera del reloj puede permanecer exactamente horizontal, cualquiera que sea la posición que se le dé a la caja que contiene a todo el aparato. La pesantez, al hacer que descienda siempre tanto como le es posible el centro de gravedad del reloj, hace girar en primer lugar al aro metálico en torno a la línea BB, de manera tal que el eje AA se conserve horizontal; pero al mismo tiempo hace girar al reloj en torno a este mismo eje AA, y consigue así que la superficie de la esfera que sobrepasa a esta línea no se incline ni a un lado ni a otro. Un pequeño pestillo C, que puede manipularse para insertarlo en una abertura del aro, así como en una boquilla fijada al reloj, y permite por otra parte el suprimir a voluntad el doble movimiento en torno a los ejes AA, BB. Un reloj de marina, estando instalado en una nave como acabamos de explicar, no conservará sin embargo una posición siempre horizontal, cuando la nave experimente movimientos bruscos e irregulares: será de hecho sometida a balanceos que serán algunas veces muy pronunciados. Pero tales movimientos se efectuarán siempre con mucha delicadeza, y su marcha no experimentará más que una influencia ~ 28 ~

muy débil, comparativamente a la que tendría lugar si estuviera ligado invariablemente a la nave, de manera a participar de todos sus movimientos. Se aprecia sobre la figura 30 que la esfera del reloj lleva superpuestas cuatro agujas, de las cuales dos se mueven alrededor de su centro, y las otras dos lo hacen alrededor de dos puntos situados entre el centro y la circunferencia de la dicha esfera. Las dos primeras marcan las horas y los minutos, como en los relojes comunes. Una tercera aguja marca los segundos; es aquella que va situada en el centro de una pequeña sub-esfera trazada sobre la esfera principal. Y por último la cuarta aguja, que nunca da una vuelta completa en torno al eje que la lleva, y que está destinada a indicar el número de días que han transcurrido desde que se le dio por última vez cuerda al reloj. La presencia de esta cuarta aguja nos evita la preocupación de que por negligencia el reloj llegue a pararse, por no haberle dado cuerda a tiempo, puesto que nos advierte a cada momento del estado en el que se halla el armado del resorte motor. § 9. Cronómetros/cronógrafos. — En gran número de circunstancias, sobre todo durante las observaciones astronómicas, se tiene la necesidad de apuntar en un momento dado el tiempo que marca un reloj fijo o un cronómetro, sin que sin embargo se pueda echar un vistazo a la esfera. Para estos casos, se puede recurrir a diversos medios, para suplir la imposibilidad en la que nos hallamos de leer directamente y de inmediato el número de horas, minutos, y segundos, que indiquen las agujas. Cuando se trata de un reloj fijo, para el cual el escape hace perceptible de manera nítida un ruido característico a cada oscilación del péndulo, se mira de antemano el tiempo que marcan las agujas, y entonces se observa el fenómeno que nos ocupa, contabilizando al mismo tiempo los segundos que transcurren sucesivamente, a medida que vamos escuchando el ruido producido por el escape. Se puede pues de esta manera, conocer exactamente el número de segundos transcurridos, en un momento dado durante la observación, sin tener necesidad para ello de tener que mirar a esta aguja. En cuanto a las indicaciones de las agujas de los minutos y las horas, su conocimiento puede ser obtenido sin dificultad. Para alcanzar el mismo objetivo con la ayuda de los cronómetros, en los cuales el escape no hace el suficiente ruido para que se opere como se acaba de decir, se ha imaginado dos maneras diferentes de lograrlo que son de una gran comodidad tanto la una como la otra. La primera consiste en detener instantáneamente la marcha de la aguja de los segundos, con la ayuda de un botón que se pulsa, en el momento justo en que se necesita conocer el tiempo que marca el cronómetro; de esta manera se puede leer el tiempo marcado un poco más tarde, una vez que la observación que se está realizando no se opone a ello. La segunda manera consiste en disponer la aguja de los segundos de tal manera, que al pulsar un botón, se le haga depositar instantáneamente sobre la esfera una marca aparente o punto negro; y mirando a la esfera algunos instantes después, se ve al instante en qué posición se hallaba la aguja en el preciso momento en que se ha pulsado el botón, como si realmente la aguja se hubiese detenido en esa posición. La figura 31 indica la forma que se le da para ello a la aguja de los segundos. Esta aguja se compone de una pequeña lámina de acero abc, replegada sobre sí misma en b, ~ 29 ~

de manera a constituirse como dos agujas superpuestas. La aguja inferior ab va fijada, en d, a la extremidad de uno de los ejes del mecanismo, que atraviesa el centro de la esfera; y presenta en a una parte más ancha, perforada con un agujero en su centro, y preparada para recibir una diminuta gota de pigmento graso. La aguja superior bc figura 31, no está unida a la primera más que por b; y lleva, por debajo de su extremidad c, una pequeña punta de acero que corresponde con la abertura de la parte ensanchada de la aguja inferior, y está de hecho rodeada en d, por una especie de gancho adaptado a un pequeño cilindro hueco, que envuelve al mencionado eje central, y que gira al mismo tiempo que él. En el momento en que se pulsa el botón del cronómetro, este cilindro vacío desciende bruscamente, sin dejar de girar junto con el eje que le atraviesa, y se vuelve a elevar al instante ; el gancho en cuestión, arrastrado por el cilindro, obliga a la aguja bc a flexionarse en b, y a aproximarse de la esfera ; la pequeña punta c atraviesa la pequeña gota de tinta que porta en sí la aguja ab, y llega a tocar la superficie de la esfera, sobre la que deposita un puntito negro. Esta segunda disposición de los cronómetros es preferible a la primera que se ha expuesto, al permitir que se vayan anotando los tiempos correspondientes a diversas fases sucesivas y muy próximas dentro de un mismo fenómeno; estos tiempos vendrán indicados por los diversos puntos que se habrán marcado con la aguja en los instantes convenientemente elegidos.

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