Ajuste en posiciones de un reloj: ciencia y arte

Un reloj de pulsera, a diferencia de los de pared o los de bolsillo, constantemente están cambiando de posición debido a que los brazos del usuario están en movimiento. A veces están más o menos verticales como cuando se va caminando; o boca arriba, como cuando se deja en la mesita de noche. Esto significa que el reloj funciona en muchas posiciones diferentes durante el día. Ahora, a pesar de que los componentes son pequeños, algunas de las partes son móviles y flexibles y son afectadas por la gravedad y las aceleraciones constantes propias del brazo del usuario. Por esta razón, un reloj debe de alguna manera estar ajustado para que se comporte de manera consistente independientemente de la posición en la que se le use o se le guarde durante el sueño del afortunado dueño. De lo contrario, su paso será errático y normalmente eso se traducirá en poca confiabilidad para registrar correctamente el paso del tiempo. Es por eso que los relojes mecánicos, en especial los de calidad, son ajustados para comportarse igual en 3 posiciones y preferentemente en 5 diferentes posiciones, mismas que pretenden simular las posiciones que más comúnmente experimenta durante el día en la muñeca del dueño.

Cuando hablo de ajuste, me refiero al número de segundos que en una determinada posición el reloj se atrasa o se adelanta (idealmente nada) respecto a una referencia, como un reloj atómico. Por ejemplo +1 s ó -2 s. En realidad es más importante que este ajuste sea constante en diferentes posiciones a que sea de cero en algunas de ellas. Dicho de otra forma, un reloj será más consistente en su registro de tiempo sin importar el usuario y sus hábitos si el reloj se comporta consistentemente en el mayor número de posiciones. Una vez logrado lo anterior es relativamente fácil regular el reloj para que en cualquiera de las posiciones ni se atrase ni se adelante de manera apreciable.

Es interesante que en la práctica cada persona obtendrá un rendimiento algo diferente de un mismo reloj, excepto en los de más alta calidad. Si la persona presta su reloj o cambia su tipo de actividad (por ejemplo en un fin de semana) es posible que observe que su máquina del tiempo se adelante o atrase más o menos de lo habitual al día sin aparente explicación. La razón es la forma en que la gravedad afecta el funcionamiento del reloj en diferentes posiciones. Pero si el reloj está bien ajustado en diferentes posiciones, los hábitos de un usuario en particular no afectarán de manera apreciable la marcha del reloj.

Las posiciones de ajuste de un reloj están definidas en términos de la posición de la máquina del reloj relativa a la dirección en que la gravedad de la tierra lo atrae (hacia el suelo). Por ejemplo, la más común y más importante posición por muchas razones es la de carátula arriba. El nombre autoexplica que esta posición es en la que normalmente dejamos el reloj en la noche sobre la mesita de noche o el buró al ir a dormir. Con esta convención la otra posición horizontal (horizontal para la carátula) es conocida como carátula abajo, que es una posición únicamente recomendada para checar el correcto aceitado de la máquina o para rayar rápidamente el cristal del reloj...

Las otras 3 posiciones relevantes usadas en la práctica son posiciones que se conocen como verticales, ya que la máquina está en posición vertical. Aquí debemos distinguir, ya que la maquinaria es afectada de diferente manera en cada una de estas posiciones verticales, entre las posiciones corona abajo, corona izquierda y corona arriba (la corona es la pequeña perilla con la que se le da cuerda al reloj). La siguiente secuencia de imágenes debería disipar cualquier duda sobre qué significa tener el reloj en estas posiciones. Muestro únicamente dos horizontales y una vertical, esperando que las demás sean obvias.

Carátula arriba (horizontal).

Corona abajo (vertical).

Carátula abajo (horizontal).

Hasta aquí únicamente he explicado por qué son importantes las diferentes posiciones y por qué queremos que el ajuste en cada una de ellas sea lo más parecido posible. Pero... ¿Exactamente por qué cambia el comportamiento del reloj en diferentes posiciones?

La respuesta tiene que ver con cómo afecta la gravedad y el aceitado el comportamiento de la espiral del reloj. Estos factores afectan otras partes del funcionamiento del reloj, pero sin duda la espiral, el corazón del reloj, es la que más se ve afectada por ellos. El siguiente video muestra a la espiral en acción:



El volante es la rueda que se ve girar primero en una dirección y luego en otra y que es la que regula el movimiento del reloj. La espiral es el resorte que se ve "latir" y que es lo que provoca que el volante oscile en una dirección, se detenga, y luego regrese en sentido contrario completando el ciclo una y otra vez. Es, como su nombre lo dice, una espiral metálica que está hecha de un grosor y un espesor calculado para que la misma oscile un número determinado de veces por segundo.

La espiral es el corazón de un reloj mecánico porque determina la regularidad con la que las manecillas indicarán el tiempo con su avance. En realidad el que todo el reloj esté bien diseñado, armado y aceitado tiene un efecto en la precisión con la que trabaje un reloj, pero aún si todo en el reloj fuera perfecto, no tendría ninguna posibilidad de funcionar de manera regular y mantenerse a tiempo si la espiral no estuviera funcionando de manera adecuada (los físicos dirían: como un oscilador armónico perfecto). Ahora... ¿Exactamente qué hace la espiral?

El trabajo de la espiral es "latir" de manera constante, isocróna, sin importar los cambios de temperatura, el movimiento del brazo del usuario ni los cambios magnéticos a los que pudiera ser sometido. Algo, ciertamente, más fácil de decir que de lograr.


Pensemos ahora en la espiral latiendo y haciendo oscilar el volante de un lado al otro como en el video. Si esa espiral está horizontal (posición carátula arriba o abajo) el eje del volante se apoya en un área del pivote que lo sostiene muy pequeña y tiene la máxima libertad de rotar al son que le dicte la espiral (ver imagen arriba). Sin embargo, si pensamos en una posición vertical del reloj y la espiral como cuando caminamos, el volante seguirá oscilando pero ya no de una forma tan libre. Una razón es que ahora el eje está acostado y se apoya en un área más grande en los pivotes del eje del volante (ver imagen más abajo), ofreciendo más superficie de contacto y por lo tanto produciendo más fricción. El inevitable incremento de la fricción en las posiciones verticales provoca que la amplitud de oscilación del volante disminuya entre 30 y 50 grados. Otra cosa que sucede es que el peso de la espiral, que ahora se encuentra vertical, deforma la espiral debido a la gravedad y entonces también cambia la amplitud de oscilación del volante así como su centro de gravedad, y si no se compensa de alguna manera, cambiará el paso del reloj, atrasándose o adelantándose respecto a una posición horizontal en donde el volante puede oscilar libremente con mayor amplitud.


En resumen, debido a que el volante del reloj tiene diferentes fricciones en las posiciones verticales y en las horizontales, la amplitud de oscilación y por lo tanto el paso del reloj se alterarían si no se ajustaran en diferentes posiciones. Este ajuste no es sencillo ya que involucra, además de un buen diseño y calidad impecable en las piezas de la máquina del reloj, la modificación física de la forma de la espiral, pulido de pivotes microscópicos, correcto aceitado de los mismos (una gotita basta para aceitar un reloj completo) y otros aspectos que a un relojero experto le toma usualmente muchas horas y que para una máquina es hasta ahora imposible. Aunque hay relojes mecánicos relativamente baratos de calidad decente ensamblados en serie por máquinas (Seikos, Citizens etc.) un reloj mecánico de calidad siempre es ajustado a mano por un relojero con muchos años de experiencia tras arduas horas de ajuste fino. El ajuste adecuado de un reloj mecánico es literalmente un arte tanto como una ciencia.

Si no se ajustaran el aceitado, la longitud de la espiral así como la forma exacta de la misma para compensar la disminución de amplitud en posiciones verticales, un reloj de pulsera estaría constantemente variando su paso dependiendo de la posición en la que se usara. Un reloj fino, se reconoce porque tiene variaciones tan pequeñas en las diferentes posiciones en que se usa, que no se puede distinguir variación de su paso independientemente de los hábitos del usuario.

Un reporte de ajuste de 5 posiciones incluye en realidad 3 parámetros por posición: la cantidad en segundos de adelanto o atraso respecto a una referencia (normalmente un oscilador de cuarzo), la amplitud en grados del volante y la variación en milisegundos de las oscilación del volante en los dos sentidos en que gira (ajuste del escape). La variación en el paso y la amplitud del volante indican qué tan bien ajustado está el reloj. Uno esperaría poca variación en el paso y una diferencia de menos de 45 grados de amplitud entre las posiciones horizontales y verticales en un reloj de calidad bien ajustado. El ajuste de escape mide la diferencia que hay entre una oscilación del volante en una dirección y en otra e idealmente debería ser cero. Es importante para asegurar que las oscilaciones sean isócronas tanto en posiciones verticales como horizontales (una diferencia entre posiciones no debe sobrepasar de 0.4 ms). A continuación una tabla ejemplo de un registro de un reloj evaluado en 5 posiciones:

Carátula arriba................... +1 s .......... 298 ....... 0.0 ms
Carátula abajo.................... +2 s .......... 305 ....... 0.1 ms
Corona abajo (3 abajo)......... +0 s .......... 273 ...... 0.1 ms
Corona izquierda (12 abajo)... +0 s .......... 275 ...... 0.2 ms
Corona arriba (3 arriba)........ +1 s .......... 270 ...... 0.2 ms

Este reporte de posiciones normalmente se hace a una temperatura específica como 25 C o 50 C, también es importante que se registre cuánta cuerda tiene el reloj, normalmente con toda la cuerda dada o a media cuerda (remonte para los lectores ibéricos).

El reporte en posiciones de este reloj en particular habla de una máquina muy buena. Las dos posiciones horizontales (carátula arriba y carátula abajo) muestran una amplitud muy saludable y similar (+- 10 grados es considerado muy bueno) así como un paso dentro de 1 s entre ellas (+1 s vs. +2 s). El ajuste del escape es también sobresaliente con una diferencia máxima entre posiciones de 0.2 ms.

Para quienes prefieren una explicación en video, a continuación se incluye uno que explica brevemente las posiciones de las que hemos hablado así como el efecto en el paso del reloj debido a las diferentes posiciones que experimenta en su uso cotidiano.

Así que éste es el significado y la importancia del ajuste en posiciones de un reloj mecánico. Interesante ¿No creen? Pero aún no he dicho cómo se hace en la práctica un ajuste, que es todavía más interesante. Pero como mi reloj ya pasó mucho tiempo en una sola posición escribiendo esto. Tal vez si lo dejamos para una segunda parte...