Stackfreed

Un stackfreed es un sencillo mecanismo de leva accionado por resorte que se utilizaba en algunos de los primeros relojes antiguos de cuerda para uniformar la fuerza del muelle principal y mejorar la precisión de la cronometría. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Los stackfreeds se utilizaron en algunos relojes alemanes desde el siglo XVI hasta el XVII, ^{[ 4 ]} antes de ser reemplazados en relojes posteriores por el fusee . El término puede provenir de un compuesto de las palabras alemanas starke ("fuerte") y feder ("resorte"). ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Los relojes de cuerda se inventaron alrededor del año 1400 en Europa. ^{[ 3 ]} Los resortes principales permitieron que los relojes fueran portátiles y más pequeños que los relojes anteriores accionados por pesas, evolucionando hacia los primeros relojes grandes alrededor del año 1500. Sin embargo, los primeros relojes de cuerda eran mucho menos precisos que los relojes accionados por pesas, porque tenían una fuente de error que estos últimos no tenían. La fuerza motriz ( par ) ejercida por un resorte en espiral, a diferencia de una pesa, no es constante, sino que es máxima cuando el resorte está enrollado y disminuye a medida que se desenrolla para hacer girar las ruedas del movimiento. ^{[ 3 ]} La principal causa de imprecisión en los primeros relojes de cuerda era la gran variación en la fuerza proporcionada por el resorte principal al desenrollarse durante el período de funcionamiento del reloj. ^{[ 7 ]} La fuerza del resorte principal, transmitida a través de los engranajes del reloj, impulsa el volante oscilante que mantiene el tiempo. El mecanismo primitivo de escape de áncora y foliot utilizado en todos los relojes antiguos era muy sensible a la fuerza aplicada, especialmente antes de que se añadiera el muelle real en 1658; cuanto menor era la fuerza impulsora del muelle real, más lento oscilaba el volante. Por lo tanto, sin algún dispositivo que igualara la fuerza del muelle real, los primeros relojes se ralentizaban drásticamente durante su funcionamiento a medida que el muelle real perdía fuerza, lo que provocaba una medición del tiempo imprecisa.

Dos dispositivos aparecieron en los primeros relojes de cuerda para igualar la fuerza del muelle principal: el fusee y el stackfreed . ^{[ 4 ] [ 2 ]} Se desconoce el origen del stackfreed. ^{[ 4 ]} Se supone que fue inventado en los estados germánicos del sur ( Núremberg y Augsburgo ) durante el siglo XVI, ya que los primeros relojes de cuerda que lo incorporaron provenían de allí, ^{[ 8 ]} pero puede haber sido inventado antes. Dibujos de stackfreeds aparecen en el Códice 1 (1492-1497) y M3 (1497-1499) de Leonardo da Vinci ; posiblemente el dispositivo le fue presentado por su asistente alemán Giulio. ^{[ 9 ]} Mientras que el fusee se convirtió en el ecualizador de muelle principal estándar en los relojes europeos, el stackfreed, menos satisfactorio, se usó exclusivamente en algunos relojes alemanes; ^{[ 4 ] [ 2 ]} y desapareció después de aproximadamente un siglo. Los ejemplos que se conservan de relojes stackfreed datan de aproximadamente 1530 a 1640. ^{[ 9 ]}

Ver dibujo. El mecanismo de resorte consta de un brazo rígido (A) con un rodillo en el extremo (B) que presiona contra una leva excéntrica (D) ; ^{[ 4 ] [ 2 ] [ 7 ]} normalmente el rodillo se desliza en una ranura en el borde de la leva. La leva tiene forma de caracol. Tiene un engranaje (E) que es accionado por un engranaje en el eje del resorte principal (C) , por lo que realiza una vuelta durante el período de funcionamiento del reloj. La fuerza del brazo contra la leva ejerce una fuerza de retardo sobre el resorte principal, reduciendo su par, que varía con el grosor de la leva. Cuando el resorte principal está completamente enrollado, el brazo presiona contra la parte ancha de la leva. Como está lejos del eje, la fuerza de retardo que ejerce es máxima. A medida que el reloj funciona y el resorte principal se desenrolla, la leva gira y el resorte presiona contra las partes más estrechas de la leva, reduciendo gradualmente la fuerza de retardo para compensar la disminución de la fuerza del resorte principal.

A menudo (como se muestra en este dibujo), una sección sólida sin cortar en los dientes del engranaje de la leva (E) también funcionaba como tope , limitando el resorte principal de modo que se detuviera antes de que se enrollara por completo y antes de que se desenrollara por completo. ^{[ 7 ]} Esto restringía el resorte principal a la parte central de su recorrido, reduciendo aún más la variación de fuerza.

El stackfreed era un dispositivo muy ineficiente. ^{[ 10 ]} Dado que funcionaba ejerciendo una fuerza de fricción opuesta sobre el muelle real, requería muelles reales más potentes y relaciones de engranaje más altas en los relojes, lo que pudo haber introducido más variación en la fuerza motriz. ^{[ 4 ]} El fusee , el otro dispositivo de compensación del muelle real, era mucho más eficiente. ^{[ 10 ]} Las únicas ventajas del stackfreed eran que era más fácil de fabricar y mucho más delgado que el fusee, ^{[ 8 ] [ 10 ]} lo que, combinado con el hecho de que estaba ubicado en un espacio no utilizado en el exterior de la placa posterior, permitía que los relojes stackfreed fueran más planos. ^{[ 4 ]} Con el desarrollo de fusees más estrechos y compactos, el stackfreed desapareció de los relojes alrededor de 1630. ^{[ 5 ]}

• Historia de los relojes