Reloj sonoro

Un reloj que suena es un reloj que marca las horas de forma audible mediante una campana , gong u otro dispositivo audible. En el sistema de 12 horas, que se utiliza con más frecuencia en los relojes que suenan hoy en día, el reloj suena una vez a la 1:00 a. m., dos veces a las 2:00 a. m., y continúa de esta manera hasta doce veces a las 12:00 del mediodía; luego comienza de nuevo, sonando una vez a la 1:00 p. m., dos veces a las 2:00 p. m. y el patrón continúa hasta doce veces a las 12:00 de la medianoche.

La característica de sonar de los relojes era originalmente más importante que sus esferas ; los primeros relojes marcaban las horas, pero no tenían diales para permitir leer la hora. ^[1] El desarrollo de los relojes mecánicos en la Europa del siglo XII estuvo motivado por la necesidad de hacer sonar las campanas en las horas canónicas para llamar a la comunidad a la oración. Los primeros relojes mecánicos conocidos eran grandes relojes de sonería instalados en torres en monasterios o plazas públicas, para que sus campanas pudieran escucharse a lo lejos. Aunque un reloj de sonería temprano en Siria era un reloj de 12 horas, muchos relojes tempranos marcaban hasta 24 campanadas, particularmente en Italia , donde el reloj de 24 horas, que marcaba las horas italianas , fue ampliamente utilizado en los siglos XIV y XV. A medida que el reloj moderno de 12 horas se generalizó, particularmente en Gran Bretaña y el norte de Europa , el sonar de 12 horas se generalizó y finalmente se convirtió en el estándar. Además de marcar la hora, muchos relojes de sonería tocan secuencias de campanadas en los cuartos de hora. La secuencia más común es Westminster Quarters .

Hoy en día, la función de difusión del tiempo de las campanadas de los relojes ya casi no es necesaria, y los relojes que dan la hora se conservan por razones históricas, tradicionales y estéticas. Las torres de reloj históricas de las ciudades, universidades e instituciones religiosas de todo el mundo todavía dan la hora, siendo ejemplos famosos el Big Ben de Londres , la Torre de la Paz de Ottawa y el Reloj del Kremlin de Moscú . Los relojes de campana para el hogar, como los relojes de repisa , los relojes de cuco , los relojes de pie y los relojes de repisa también son muy comunes.

Un reloj típico tendrá dos trenes de engranajes , porque un reloj debe agregar un tren de sonería que opera el mecanismo que hace sonar la campana además del tren de cronometraje que mide el paso del tiempo .

El tipo más básico de reloj de campana simplemente hace sonar una campana una vez cada hora; esto se llama reloj de campanada intermitente . La campanada intermitente era fácil de implementar mecánicamente; todo lo que se debe hacer es conectar una leva a un eje que gira una vez por hora; la leva se levanta y luego deja caer un martillo que golpea la campana. Los primeros relojes de torre , montados en torres en catedrales, abadías y monasterios para llamar a la comunidad a la oración, que se originaron en la Europa medieval antes de la invención del reloj mecánico en el siglo XIII, eran relojes de agua que usaban el mecanismo de campanada intermitente; sonaban una vez por cada hora canónica .

Antes de los relojes europeos, China desarrolló una tecnología de relojería astronómica impulsada por agua, comenzando con el científico del siglo I d. C. Zhang Heng (78-139). El monje budista chino de la dinastía Tang e inventor Yi Xing (683-727) creó un globo celeste giratorio que giraba mediante un mecanismo de reloj de agua impulsado por una rueda hidráulica. Este presentaba dos gatos de engranajes de madera en su superficie del horizonte con un tambor y una campana, la campana sonaba automáticamente cada hora y el tambor sonaba automáticamente cada cuarto de hora. ^[2] Está registrado que a los estudiantes confucianos en el año 730 se les pidió que escribieran un ensayo sobre este dispositivo para aprobar los exámenes imperiales . ^{[3] El uso de gatos de reloj para hacer sonar las horas se utilizó en} torres de reloj posteriores de la dinastía Song de China, como las diseñadas por Zhang Sixun y Su Song en los siglos X y XI, respectivamente. ^[4]

Un reloj que sonaba fuera de China era la torre del reloj cerca de la Mezquita Omeya en Damasco , Siria , que sonaba una vez cada hora. Es el tema de un libro, Sobre la construcción de relojes y su uso (1203), de Riḍwān ibn al-Sāʿātī , hijo de un relojero. ^[5] El escritor florentino Dante Alighieri hizo una referencia a los mecanismos de los relojes que sonaban en 1319. ^[6] Una de las torres de reloj más antiguas que aún se mantienen en pie es la Torre del Reloj de San Marcos en la Plaza de San Marcos , Venecia . El Reloj de San Marcos fue montado en 1493 por el famoso relojero Gian Carlo Rainieri de Reggio Emilia , donde su padre Gian Paolo Rainieri ya había construido otro famoso dispositivo en 1481. En 1497, Simone Campanato moldeó la gran campana, que fue colocada en la parte superior de la torre donde es golpeada alternativamente por los Due Mori ( Dos Moros ), dos estatuas de bronce que manejan un martillo.

Durante la gran ola de construcción de relojes de torre en Europa en el siglo XIV , en la época de la invención del reloj mecánico, se construyeron relojes que daban varias campanadas para contar las horas. El reloj de la Beata Vergine (más tarde San Gottardo ) en Milán , construido alrededor de 1330, fue uno de los primeros registrados que daban las horas. En 1335, Galvano Fiamma escribió: ^[7]

Hay allí un reloj maravilloso, porque tiene un badajo muy grande que hace sonar una campana 24 veces según las 24 horas del día y de la noche, y así a la primera hora de la noche da un sonido, a la segunda dos campanadas, y así distingue una hora de otra, lo cual es de suma utilidad a los hombres de todo grado.

El reloj astronómico diseñado por Ricardo de Wallingford en 1327 y construido alrededor de 1354, también marcaba las 24 horas.

Algunos relojes raros utilizan una forma de sonar conocida como "sonido romano" inventada por Joseph Knibb , en la que se hace sonar una campana grande o un tono más bajo para representar "cinco", y una campana pequeña o un tono alto para representar "uno". ^[8] Por ejemplo, las cuatro en punto sonarían como un tono alto seguido de un tono bajo, mientras que la hora de las once en punto sonaría con dos tonos bajos seguidos de un tono alto. El propósito es conservar la energía del tren de sonería. Por ejemplo, "VII" sería un total de tres golpes en lugar de siete, y "XII" sería cuatro golpes en lugar de doce. ^[8] Los relojes que utilizan este tipo de sonería generalmente representan las cuatro en punto en el dial con un "IV" en lugar del "IIII" más común, ^{[8] [9] [10]} de modo que los números romanos se correspondan con la secuencia de golpes en las campanas alta y baja. ^[8] Un pequeño reloj de mesa de este tipo se vendió de la colección de George Daniels en Sotheby's el 6 de noviembre de 2012 por £1.273.250. ^[11]

Los relojeros han ideado dos mecanismos para que los relojes de sonería cuenten correctamente las horas. El primero, que apareció en los primeros relojes de sonería del siglo XIV, se denomina "rueda contadora". Se trata de una rueda que tiene muescas en sus laterales, espaciadas por segmentos de arco desiguales y crecientes . Esta rueda contadora regula la rotación del tren de sonería. Cuando el tren de cronometraje suelta el tren de sonería, se levanta una palanca de una muesca de la rueda contadora; las muescas desiguales permiten que el tren de sonería se mueva solo lo suficiente para sonar el número correcto de veces, después de lo cual la palanca vuelve a caer en la siguiente muesca e impide que el tren de sonería siga girando.

El volante tiene la desventaja de ser completamente independiente del tren de cronometraje; si el tren de sonería se detiene, o por alguna otra razón el reloj no suena, el volante se desincronizará con la hora que muestran las manecillas y deberá resincronizarse soltando manualmente el tren de sonería hasta que se mueva a la posición correcta.

A finales del siglo XVII se inventó el mecanismo de campanas de cremallera . Este mecanismo se llama así porque está regulado por un mecanismo de cremallera y caracol . La distancia que se deja caer una cremallera está determinada por una leva con forma de caracol, que regula el número de veces que se permite que suene la campana. Durante el siglo XX, existía la idea errónea de que el mecanismo de cremallera y caracol fue inventado por el clérigo británico Edward Barlow en 1675-6. ^[1] De hecho, se desconoce quién fue su inventor. ^[12]

La leva en forma de caracol es una parte del tren de cronometraje que gira cada doce horas; a menudo, el caracol está unido al mismo tubo en el que está montada la manecilla de las horas. El diámetro de la leva es mayor en la posición de la una, lo que permite que la cremallera se mueva solo una corta distancia, después de la cual se detiene el tren de sonería; es más pequeño en la posición de las 12 en punto, lo que permite que la cremallera se mueva más lejos. La sonería se detiene cuando el último diente de la cremallera ha sido ocupado por la paleta de recolección.

Como el número de campanadas de una hora está determinado por la posición del caracol que gira en tándem con la manecilla de la hora, la sonería de cremallera rara vez se desincroniza. La sonería de cremallera también hizo posible el reloj de repetición , que puede repetir la última hora sonada presionando un botón. La sonería de cremallera se convirtió en el mecanismo estándar utilizado en los relojes de sonería hasta el presente. ^[13]

Todos los mecanismos de sonería tienen estas partes. ^[14] Las letras a continuación se refieren al diagrama.

• Fuente de energía : suele ser idéntica al dispositivo que alimenta el mecanismo de cronometraje del reloj: en los relojes accionados por pesas, es una segunda pesa en una cuerda (P), en los relojes accionados por resorte es otro resorte real . Aunque los relojes de un día (30 horas) más antiguos a menudo usaban una sola pesa o resorte real para impulsar tanto el mecanismo de cronometraje como los trenes de sonería, los relojes mejores usaban una fuente de energía separada, porque el mecanismo de sonería consume mucha energía y a menudo debe darle cuerda con más frecuencia, y también para aislar el delicado tren de cronometraje de los grandes movimientos que ocurren en el tren de sonería. Dar cuerda a un reloj de sonería requiere dar cuerda por separado a las partes de sincronización y sonería.
• Tren de sonería : es un tren de engranajes (G, H) que reduce la fuerza de la fuente de energía y la transmite al mecanismo de martillo que hace sonar el gong. En los relojes antiguos, para reducir el costo de fabricación, a menudo era exactamente el mismo que el tren de sincronización que hacía funcionar la parte de cronometraje del reloj y se instalaba en paralelo a él, en el lado izquierdo cuando uno mira el reloj.
• Regulador : Dispositivo que impide que el tren de sonería funcione demasiado rápido y que controla la velocidad de la sonería. Si no estuviera presente, el tren de sonería, al soltarse, se descontrolaría bajo la fuerza del resorte o del peso. En la mayoría de los relojes, se trata de un simple ventilador (o mosca del ventilador ) (K), una pieza plana de chapa metálica montada en el eje del engranaje que gira más rápido. Cuando el tren de sonería gira, este golpea el aire y la fricción del aire limita la velocidad del tren. Los relojes de sonería y algunos relojes modernos utilizan un regulador centrífugo en su lugar.
• Mecanismo de conteo : esta es la parte crítica mencionada anteriormente, que libera el tren de sonería en el momento adecuado y cuenta la cantidad adecuada de sonerías. Es la única parte del mecanismo de sonería que está unida a los mecanismos de cronometraje del reloj. Prácticamente todos los relojes modernos utilizan la cremallera y el caracol. El caracol (N) generalmente está montado en el eje de la rueda central del reloj, que gira una vez cada 12 horas. También hay una palanca de liberación (L) que, al dar la hora, libera la cremallera y permite que gire el tren de cronometraje.
• Martillo y gong – La palanca del martillo (F) se acciona mediante pasadores o dientes (G) en una de las ruedas del tren de percusión. A medida que la rueda gira, el pasador levanta la palanca del martillo, hasta que la palanca se desliza fuera del pasador, lo que permite que el martillo caiga, golpeando el gong (E). Los primeros relojes de casa usaban campanas tradicionales con forma hemisférica . Los relojes de casa posteriores usaban gongs hechos de tubos o barras de acero largos , que tienen un sonido más parecido al de las grandes campanas de iglesia . Los relojes de repisa y otros relojes pequeños usan alambres gruesos de acero endurecido, que se enrollan en espiral para ahorrar espacio.

Los relojes que tienen funciones más elaboradas que simplemente marcar las horas, como dar los cuartos de hora o tocar melodías, son llamados por los relojeros "relojes de carillón". Las funciones adicionales suelen estar a cargo de un segundo mecanismo de carillón completo, separado del tren de carillón (de las horas), llamado "tren de carillón". Estos relojes tienen tres pesas o resortes principales, para accionar el tren de sincronización, el tren de carillón y el tren de carillón.

Aquí se describe cómo funciona el mecanismo de percusión con cremallera y caracol. Las etiquetas hacen referencia al dibujo anterior.

La palanca de liberación (L) mantiene la cremallera (M) levantada cuando el reloj no está sonando. En el eje del minutero (no mostrado), que gira una vez por hora, hay una proyección. A medida que se acerca el cambio de hora, esta proyección levanta lentamente la palanca de liberación, permitiendo que la cremallera caiga hasta que su punta se apoye en el caracol (N) . La cantidad de caída de la cremallera, y por lo tanto el número de golpes, está determinado por la posición del caracol. Exactamente en la hora, el tren de sonería (G, H, K) se libera y comienza a girar. A medida que gira, los pasadores (G) levantan repetidamente el martillo (F) y lo dejan caer, haciendo sonar el gong (E) . Las relaciones de transmisión están dispuestas de modo que la rueda dentada (H) da una revolución con cada golpe. Un pequeño pasador (S) en esta rueda engrana los dientes de la cremallera, levantando la cremallera un diente con cada vuelta. Cuando la cremallera llega al final de sus dientes, detiene el giro del tren de percusión (mediante un mecanismo no representado en el diagrama, de tal manera que el engranaje (H) se mantiene estacionario sin que el pasador (S) se enganche en la cremallera, de modo que la cremallera puede volver a caer libremente en la hora siguiente). Por lo tanto, el número de percusiones es igual al número de dientes de la cremallera que se utilizan, que depende de la posición del caracol.

Tipos especializados de relojes de sonería:

• Reloj de carillón: suena a las horas y a los cuartos de hora, a menudo tocando fragmentos de una melodía como Westminster Quarters .
• Repetidor : un reloj que puede repetir las campanadas al empujar una palanca, para indicar la hora en la oscuridad.
• Reloj musical : reproduce melodías en una caja de música además de contar el tiempo.
• Reloj autómata : con figuras animadas mecánicamente que periódicamente realizan diversas funciones, generalmente como parte del reloj que da las horas.
  • Reloj de cuco : un tipo específico de reloj autómata originario de Alemania , que muestra un pájaro animado y reproduce cantos de pájaro imitadores .
• Reloj de campana de barco: suenan las campanas del barco en lugar de las horas.

Algunos relojes de cuarzo también contienen altavoces y chips de sonido que imitan electrónicamente los sonidos de un reloj que suena o hace sonar las campanas. Otros relojes de cuarzo que suenan utilizan energía eléctrica para hacer sonar las campanas o los gongs.

• Despertador
• Relojes repetidores (horología)
• Las campanadas de San Miguel
• Decimotercera campanada del reloj
• Campanas de Westminster
• Campanas de Whittington
• Reloj de agua

• Bruton, Eric (2002). La historia de los relojes . Nueva York: Time Warner . ISBN. 0-316-72426-2.
• Landes, David (1983). Revolución en el tiempo: relojes y la creación del mundo moderno . Cambridge, MA: Harvard University Press . ISBN 0-674-76802-7.
• Milham, Willis I. (1945). El tiempo y los cronometradores . Nueva York: Macmillan . ISBN. 0-7808-0008-7.
• Needham, Joseph (1986). Ciencia y civilización en China: Volumen 4, Física y tecnología física, Parte 2, Ingeniería mecánica . Taipei: Caves Books Ltd.
• Symonds, RW (1947). Pevsner, Nikolaus (ed.). Un libro de relojes ingleses . The King Penguin Books . Harmondsworth & New York: Penguin Books .
• Maravillas de relojes antiguos de la Ciudad Prohibida de China (vídeo de YouTube)