La mecánica del piñón oscilante

Analizamos la mecánica de una de las invenciones más revolucionarias en la historia de la alta relojería: el piñón oscilante, creado por Edouard Heuer en 1887.

Texto original de Cheryl Chia

Hay varias configuraciones en las que un cronógrafo se puede ejecutar mecánicamente. Hoy nos centraremos en el piñón oscilante, un sistema de acoplamiento rentable inventado por Edouard Heuer en 1887.

Los sistemas de acoplamiento se dividen típicamente en embragues horizontales como se encuentran en muchos cronógrafos históricos o construidos tradicionalmente, como el Omega 861, los Patek Ref. 5070 y  Ref. 5170, Datograph y Cornes des Vache, por nombrar solo algunos, y embragues verticales más modernos que, gracias a su diseño compacto, se encuentran a menudo en cronógrafos automáticos como el Breitling B01 y el Rolex Daytona con el Calibre 4130.

En un sistema de embrague horizontal tradicional, una rueda que está montada en el pivote de la cuarta rueda impulsa una rueda de embrague intermedia. Cuando el cronógrafo está activado, una palanca intermedia desplaza la rueda del embrague horizontalmente hasta que engrana con la rueda de segundos del cronógrafo, lo que hace que el contador de segundos comience a funcionar. Y debido a que las ruedas se acoplan horizontalmente, se le llama embrague horizontal o lateral.

El piñón oscilante es una forma de embrague horizontal que no solo simplificó en gran medida, sino que también mejoró el acoplamiento del cronógrafo. De hecho, hasta la fecha, es la forma más sencilla y práctica de acoplar el tren en marcha, que se encuentra en la placa principal del movimiento, al mecanismo del cronógrafo en la parte superior. Está formado por un eje con un piñón en cada extremo. Un piñón engrana con la cuarta rueda del movimiento y el otro, cuando se acciona el cronógrafo, gira para acoplarse con la rueda del cronógrafo. Cuando el cronógrafo está apagado, el piñón se aleja de la rueda de segundos del cronógrafo y la manecilla de tiempo transcurrido se detiene.

Piñón oscilante
El piñón oscilante, formado por un arbor con un piñón en cada extremo, fue patentado por Eduord Heuer en 1887.
TAG Heuer
Una vista en sección transversal de un movimiento con un piñón oscilante. El piñón inferior (a1) engrana con la cuarta rueda (h) del movimiento en la placa base mientras que el piñón superior (a) gira para engranar la rueda de segundos del cronógrafo (b) en la parte superior cuando se activa el cronógrafo. Créditos de imagen: TAG Heuer.

Pros y contras

La ventaja clave del piñón oscilante es que da como resultado un salto menos visible del segundero cuando se activa el cronógrafo. Si bien la activación de un cronógrafo estándar acoplado horizontalmente puede causar una pérdida temporal de amplitud,  el engranaje del piñón oscilante es mucho más pequeño, lo que permite un funcionamiento más ordenado y, por lo tanto, garantizar un impacto mínimo en el tren en marcha.

También, debido a la construcción simple y compacta del piñón oscilante, los movimientos se pueden hacer más pequeños y, además, se puede combinar con un sistema de cuerda automática sin problemas de espacio.

IWC
El piñón oscilante del IWC Portugieser Monopusher Chronograph Cal. 59360.

Sin embargo, al igual que con los embragues horizontales, el perfil de los dientes del piñón y la rueda de segundos del cronógrafo suelen ser ligeramente diferentes a los dientes del engranaje en el resto del movimiento.

Esencialmente, estos dientes finos y puntiagudos, visibles en la imagen de arriba, no están diseñados para una transmisión de potencia óptima, sino más bien para garantizar que las ruedas no chocan cuando se engranan. Por lo tanto, al igual que los embragues horizontales, los engranajes se desgastarían más rápido si el cronógrafo se deja en funcionamiento durante períodos de tiempo prolongados. Por lo tanto, un embrague vertical sigue siendo superior en este sentido, ya que es impulsado por fricción y elimina por completo cualquier acoplamiento dentado que pudiera causar tensión.

Vacheron Constantin
Un primer plano del perfil de los dientes de la rueda del embrague intermedio y la rueda de segundos del cronógrafo frente al de la rueda motriz con perfil cicloidal en el Vacheron Constantin Cornes des Vache.

Es cierto que el principal inconveniente de los cronógrafos que funcionan con un piñón oscilante es más superficial (menos piezas, por lo que es más fácil de construir y producir a gran escala y, en consecuencia, menos deseable) que práctico. Y la activación del cronógrafo es, sin duda, menos interesante visualmente que tener un embrague horizontal adecuado. Por estas razones, el sistema de acoplamiento de piñón oscilante rara vez se encuentra en cronógrafos de alta gama. En esencia, está diseñado como una pieza de ingeniería obviamente rentable, pero aún así es impresionantemente confiable y robusta.

ETA / Valjoux 7750

Esto se evidencia por su presencia en uno de los movimientos de cronógrafo más ubicuos en la relojería, el Valjoux 7750 y sus diversas iteraciones, que alimentan todo, desde Sinn hasta Breitling, y gracias a un resorte principal de alto par, a menudo se puede usar de manera confiable como base de algunos como el cronógrafo IWC Doppel y los calendarios perpetuos.

Valjoux
ETA / Valjoux 7750

Introducido en 1974, el Valjoux 7750 fue uno de los primeros cronógrafos automáticos. Se prescindió de la rueda de pilares en favor de una leva de conmutación en capas para coordinar las funciones de arranque, parada y reinicio. Fundamentalmente, a diferencia de la rueda de pilares, el sistema de levas podría estamparse en plano y producirse en números. En la misma línea, su construcción simple significa que es menos costoso de fabricar y al mismo tiempo más confiable.

El uso de un piñón oscilante permitió que el movimiento eliminara la rueda motriz más convencional, la rueda intermedia y el brazo que la porta. El piñón inferior está continuamente acoplado con la cuarta rueda del movimiento y cuando el cronógrafo está activado, la leva actúa sobre el brazo del piñón para hacer que el piñón superior se acople con la rueda de segundos del cronógrafo.

Como se mencionó anteriormente, el sistema de piñón oscilante rara vez se encuentra fuera de los movimientos derivados de Valjoux 7750, y mucho menos en cronógrafos de alta gama. Pero, curiosamente, en los últimos años ha habido un puñado de cronógrafos que han adoptado esta solución de acoplamiento que hace que los relojes sean extremadamente atractivos.

Cronógrafo IWC Portugieser Monopusher

IWC
Edición Monopusher de cuerda manual de IWC "Laureus Sport for Good"

Uno de los movimientos de cronógrafo más distintivos y únicos de los últimos tiempos es el Portugieser Monopusher Chronograph, de IWC. Debido a la naturaleza del movimiento, esencialmente al magnífico Cal.59000 con reserva de marcha de ocho días y mecanismo de cronógrafo incorporado en la parte superior, la forma más práctica de acoplar el mecanismo del cronógrafo con la rueda de segundos del movimiento base era con un piñón oscilante. Cuando se activa el cronógrafo, la palanca que soporta el pivote superior del piñón oscilante se inclina hacia la rueda del cronógrafo, enganchándola.

IWC
IWC Portugieser Monopusher Chronograph Cal. 59360

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Como es un monopulsador, la rueda de pilares presenta tres veces la cantidad de dientes de trinquete que la cantidad de pilares para controlar los tres estados: inicio, parada y reinicio. La palanca superior es el martillo de reinicio, que golpea las levas del corazón del cronógrafo segundos y minutos para reiniciar los contadores respectivos. Una palanca de latón actúa como freno del cronógrafo para asegurar que el segundero del cronógrafo se mantenga firmemente en su lugar cuando el cronógrafo está parado. Y finalmente, una tercera palanca en la parte inferior actúa como la palanca del embrague que inclina el piñón oscilante hacia o alejándose de la rueda de segundos del cronógrafo para activar o desactivar el cronógrafo respectivamente.

En términos de rendimiento, además de tener una impresionante reserva de marcha de 8 días, el movimiento también cuenta con una rueda de equilibrio de resorte libre.

TAG Heuer Carrera Heuer-01

TAG Heuer
TAG Heuer Carrera Heuer-01

A diferencia del movimiento cronógrafo Heuer 02 que utiliza un embrague vertical, el Heuer 01 se basa en un piñón oscilante. El movimiento se basa en el Calibre 1887, llamado así por el año en que Edouard Heuer inventó el piñón oscilante. Aunque fabricado internamente por TAG Heuer, el Calibre 1887 se basa a su vez en la construcción del cronógrafo Seiko Cal. 6S37.

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El movimiento es sencillo pero sin duda un paso adelante del Valjoux 7750 estándar. Está controlado por rueda de pilares, funciona a 4 Hz y tiene una reserva de marcha de 50 horas.

Cuando se lanzó el Carrera Heuer-01 en 2015, fue uno de los primeros relojes con cronógrafo ejecutados en un estilo tan ultracontemporáneo a un precio asequible con un movimiento interno para arrancar.

FP Journe Line Sport Chronographe Monopoussoir Rattrapante

FP Journe
FP Journe Line Sport Chronographe Monopoussoir Rattrapante

El reloj con piñón oscilante más sorprendente de esta lista es el FP Journe Line Sport Chronographe Monopoussoir Rattrapante ya que habla de una practicidad bastante inusual en este nivel y sector de la relojería.

François-Paul Journe ha sido durante mucho tiempo un defensor de este sistema de acoplamiento, ya que algunos recordarían el movimiento de cronógrafo monopulsador desarrollado en los años 90 por el grupo Techniques Horlogères Appliqueés (THA), que estaba formado por Vianney Halter, Denis Flageollet y el propio Journe. El movimiento de cuerda manual, que ultilizaba una rueda de pilares y un piñón oscilante, se utilizó por primera vez en el Cartier Monopoussoir CPCP y posteriormente en el De Bethune Monopusher DB1 .

Con el uso de este sistema de embrague, el Line Sport Chronographe Monopoussoir Rattrapante pudo tener un precio extremadamente atractivo, a partir de 58,000 francos suizos para la versión de titanio y 78,000 francos suizos para el modelo de oro rojo.

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F.P Journe
El piñón oscilante conecta la cuarta rueda del movimiento con la rueda de segundos del cronógrafo en el medio.

Debido al tamaño compacto del piñón oscilante, el movimiento parece ligeramente vacío en comparación con los cronógrafos tradicionales acoplados horizontalmente con sus ruedas y palancas asociadas. Pero, naturalmente, el uso de oro rojo en puentes y placas de movimiento, compensa esto con creces.

Como ocurre con muchos relojes FP Journe, el movimiento es impresionantemente delgado, gracias en parte por las palancas anchas y planas. De hecho, se encuentra entre los cronógrafos de fracción de segundo más delgados del mercado con 12 mm de altura. Y en términos de rendimiento, el movimiento está diseñado con una impresionante reserva de marcha de 80 horas, que es posible gracias a su gran diámetro.

Bvlgari Octo Finissimo Tourbillon Chronograph Skeleton Automatic

Bvlgari
Bvlgari Octo Finissimo Tourbillon Chronograph Skeleton Automatic.

El Bvlgari Octo Finissimo Tourbillon Chronograph Skeleton Automatic integra un movimiento ingeniosamente construido que incorpora soluciones ultradelgadas interesantes en términos de tourbillon, cronógrafo y mecanismo de cuerda automática.

Para reducir la altura del movimiento, el volante, por ejemplo, tiene un resorte libre mientras que el tourbillon es impulsado por un engranaje en su periferia en lugar del piñón convencional debajo de la jaula. Esto reduce la altura total del tourbillon al tiempo que garantiza que deja espacio para el mecanismo del cronógrafo en la misma capa.

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Piñón oscilante
Una palanca de embrague en forma de boomerang con un piñón oscilante conecta la caja del tourbillon a la rueda de segundos del cronógrafo en el medio.

Además, el Octo Finissimo Tourbillon Chronograph cuenta con una palanca de embrague del cronógrafo que se asienta al ras con el puente del tourbillon inferior y conecta la rueda de pilares a un piñón oscilante. Cuando se acciona el cronógrafo, la palanca inclina el piñón oscilante hacia la rueda del segundero del cronógrafo, enganchándolo. En otras palabras, debido a las limitaciones de espacio, es la caja del tourbillon la que impulsa el cronógrafo en lugar de la cuarta rueda. Actualmente, es el único movimiento tourbillon cronógrafo con tal configuración, y su rendimiento aún está por verse. El mecanismo también utiliza un martillo de reinicio de deslizamiento lateral de una pieza que simplifica la construcción y asegura un reinicio uniforme de los contadores.

El movimiento cuenta con una respetable reserva de marcha de 52 horas, que es posible gracias a un volante pequeño para una frecuencia de pulsación de 3 Hz.

Richard Mille RM 72-01 ‘Lifestyle’ Cronógrafo Flyback

Richard Mille
Richard Mille RM 72-01 'Lifestyle' Cronógrafo Flyback.

Por último, pero no menos importante, está el cronógrafo Flyback RM 72-01 ‘Lifestyle’, que presenta un novedoso sistema de doble piñón que se dice que mejora el rendimiento del embrague horizontal tradicional o del sistema de piñón oscilante simple en un nivel fundamental.

En un Valjoux 7750 estándar, el cañón tiene un piñón en el centro que acciona el contador de horas directamente con un embrague de fricción. El barril también impulsa los trabajos de movimiento para las manecillas principales de hora y minutos, todo lo cual, por supuesto, tiene lugar en el lado del dial.

Los minutos del cronógrafo, por otro lado, son impulsados ​​por los segundos del cronógrafo, que extraen energía de la cuarta rueda del movimiento cuando se activa. Y debido a que la cuarta rueda es la rueda que gira más rápido en el tren en marcha, pero también la rueda más alejada del resorte principal, existe una pérdida necesaria de amplitud que se produce cuando el flujo de potencia se divide durante el acoplamiento.

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En el RM 72-01, el tren en marcha del movimiento acciona los segundos del cronógrafo, pero los minutos del cronógrafo son impulsados ​​por un tren separado (un engranaje reductor) en el lado de la esfera, impulsado directamente por el cañón. Esto esencialmente aísla los minutos del cronógrafo del tren en marcha principal, lo que ayudaría a reducir la agresividad del impacto cuando el cronógrafo está activado.

Esta es una solución bastante sencilla pero inteligente que es extremadamente compacta. El reloj mide solo 11.68 mm de alto y, naturalmente, es considerablemente más delgado que el RM 11, que usaba un módulo Dubois-Depraz con un embrague vertical.

Conoce más sobre un reloj con piñón oscilante en

La singularidad del RM 72-01, de Richard Mille