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O relógio de movimento elétrico é uma tecnologia relojoeira que era popular antes da chegada do relógio de quartzo . Em um relógio elétrico, a medição do tempo permanece mecânica, com base em uma balança ou diapasão . No entanto, a fonte de energia não é mais uma mola principal , é elétrica. Os relógios elétricos foram comercializados com sucesso por pouco mais de uma década, do final dos anos 1950 ao início dos anos 1970 .
Os fabricantes mais envolvidos nesta tecnologia são Hamilton ( Estados Unidos ), Bulova (Estados Unidos), Lip ( França ) e Ébauches SA ( Suíça ) em particular. Os relógios elétricos levaram a melhorias na tecnologia das baterias e à miniaturização de componentes, bobinas e contatos. No entanto, esse setor desapareceu repentinamente com o surgimento dos modelos de quartzo.
Esta tecnologia não deve ser confundida com a de um relógio elétrico em que o tempo é medido a partir da frequência da rede elétrica e que, portanto, não inclui nenhum dispositivo regulador (como uma balança ou um quartzo).
A partir do XIX ° século, relojoeiros tentar integrar energia elétrica para suas criações. O primeiro relógio de pêndulo elétrico foi criado em 1840 pelo inventor escocês Alexander Bain . O Clock Shortt , apresentado em 1921, usa um pêndulo totalmente livre (não conectado a um mecanismo) e o vácuo, incluindo a manutenção e a "leitura" são eletromecânicos. É o meio mais preciso de medir o tempo durante vinte anos, o que permite, em particular, medir pela primeira vez as variações na velocidade de rotação da Terra . Em 1934, as empresas Lip e Ericsson juntaram forças para comercializar um relógio de mesa, cujo escape mecânico era mantido por um motor elétrico.
As pesquisas para desenvolver um relógio de pulso elétrico começaram logo após a Segunda Guerra Mundial em Elgin, nos Estados Unidos, e na Lip, na França , as duas empresas que cooperaram por um tempo no assunto. Eles envolvem a miniaturização de elementos elétricos, bem como o desenvolvimento de novas células elétricas capazes de fornecer uma corrente muito baixa por vários anos. Está em curso uma cooperação com o industrial Leclanché no domínio das baterias.
Os relógios elétricos com balança motorizada, da qual existiram várias variantes, mantêm um órgão regulador semelhante ao de um relógio clássico: uma balança ligada a uma mola em espiral , oscilando a uma frequência da ordem de 5 hertz e cujo ajuste é s ' realizado modificando o curso da mola em espiral por meio de uma raquete . A inovação está na manutenção do movimento do equilíbrio por um eletroímã . Em um movimento mecânico clássico, a balança é um regulador : ela limita o movimento da roda de escape . Em um movimento elétrico, é também um motor , acionando todo o mecanismo. Existem duas categorias de mecanismos deste tipo, bobinas móveis ou fixas.
A Hamilton comercializou em 1957 relógios equipados com o calibre Hamilton 500, com bobina móvel. O eletroímã é parte integrante da balança. Dois fios presos à placa entram em contato com pinos presos à balança, o que estabelece brevemente uma corrente na bobina, e cria uma atração entre ela e um ímã preso à placa, mantendo o movimento. Além de Hamilton, movimentos desse tipo são produzidos pelas empresas Timex e Epperlein. Na URSS , Slava produziu uma cópia do movimento de Hamilton, o Slava 114 ChN.
A Timex, empresa americana, era então especialista em relógios baratos, produzindo movimentos muito rústicos, sem rubis , com escapamento Roskopf . Era, na época, o maior produtor de relógios do mundo. A gama de movimentos elétricos desenvolvida pela Timex, se usar o mesmo princípio do movimento de Hamilton, segue uma lógica de construção barata; sua produção também é rapidamente realocada para Taiwan .
Hamilton Watch 500
Relógio do competidor em Epperlein
Movimento Econômico Timex
A variante de bobina fixa foi comercializada em 1958 pela Lip, com o calibre R27. Um dos primeiros relógios equipados com este movimento foi oferecido ao General de Gaulle . O diagrama à direita mostra as duas etapas da operação da roda do balanço do movimento R27. No desenho à esquerda, o circuito elétrico está aberto e a balança segue seu movimento, acionada pela mola em espiral (não mostrada). No desenho à direita, para uma determinada posição da balança, a placa fixada na balança deformou o fio de contato, fechando o circuito. As duas bobinas atuam então como eletroímãs . O conjunto formado pelo coração magnético e a balança formam então um circuito magnético , e um torque é exercido sobre a balança, pois ela tende a ser posicionada horizontalmente para maximizar o fluxo magnético . Um diodo torna possível evitar um choque elétrico excessivamente violento quando o circuito é reaberto, a indutância criando uma sobretensão.
O R27 tem um alto consumo de energia, a ponto de necessitar de duas baterias, o que dá um formato incomum ao case. No entanto, em 1960, apareceu um movimento melhorado, o Lip R148, que exigia apenas uma bateria e, portanto, tinha o formato de 11 linhas e meia (ou seja, um diâmetro de 25,6 mm ). Também tem uma versão com data, a R184. Esses movimentos estão instalados em uma grande variedade de relógios da Lip: um relógio de ouro Marie Curie , uma homenagem ao cientista que, meio século antes, havia cooperado com a manufatura francesa para introduzir tintas de rádio luminescentes , versões do mergulho de esqui náutico relógio, relógios com mostrador transparente mostrando o movimento, etc.
Relógio labial equipado com movimento R27
Movimento Lip R148
O primeiro movimento elétrico suíço foi comercializado em 1961 (a Hamilton ainda era uma empresa americana na época): era o Landeron 4750 de Ébauches SA . Se o princípio de operação for o mesmo, o movimento é bastante diferente dos de Lip. O solenóide é quase circular, e a balança possui uma cruz de material ferroso, e não uma simples barra. Esses movimentos são usados por muitas marcas. Em alguns casos, uma bateria recarregável é usada para substituir a bateria.
A Citizen , no Japão, por sua vez embarcou nessa tecnologia em 1966 com o Citizen X-8. Este modelo é especialmente escolhido por ter recebido, alguns anos depois, uma caixa de titânio , inédita no setor.
Os movimentos de primeira geração (sejam bobinas fixas ou móveis) apresentam uma grande fraqueza: uma faísca é feita na extremidade do fio de contato a cada alternância da balança. A vida útil deste dispositivo é curta e o consumo de energia também é bastante alto. A próxima geração de movimentos (bobina fixa) melhora muito esses aspectos, eliminando o contato mecânico. A balança carrega um pequeno ímã, que, passando na frente das bobinas, cria uma corrente muito fraca. Esta corrente é amplificada por um transistor que fornece a corrente para as bobinas. O transistor ainda é um componente de invenção recente: sua primeira aplicação para o consumidor, um receptor de rádio portátil, data de 1954 . Movimentos deste tipo são produzidos por Lip, Seiko , Citizen e Ébauches SA .
Na Lip, essa técnica é implementada no calibre R50, um pequeno movimento voltado para relógios de mulher. Este movimento bate 6 vibrações por segundo (contra 5 para o R27, R148, R184) e tem 14 joias . Várias versões estão disponíveis, com ou sem segundos ponteiros e indicação de data. Introduzido em 1970, esse movimento teve um breve sucesso e foi vendido para outras marcas de relógios, principalmente Waltham nos Estados Unidos . A Ébauches SA, tendo investido no capital da Lip, vende o movimento ao seu lado sob a referência 9190. A Citizen também modifica o seu movimento X-8 para adotar o transistor.
Relógio Bulova Accutron
Seu movimento em uma Bulova 214
Accutron 2181. Observe o logotipo "diapason".
Princípio de um relógio diapasão
Movimento do diapasão cidadão
O Bulova Accutron (contração de precisão e eletrônico ) usa uma tecnologia muito diferente. Seu inventor é o engenheiro Max Hetzel, funcionário da divisão suíça da americana Bulova. Em 1952, sua administração pediu sua opinião sobre os relógios de pêndulo elétrico que a Lip, em particular, estava desenvolvendo. Ele acredita que, como seu órgão regulador permanece quase idêntico ao de um relógio clássico, eles não fornecem nenhum ganho considerável em termos de precisão. Na época, a precisão continuava sendo o principal ponto de venda das empresas relojoeiras, que competem anualmente em concursos de cronometria , organizados em observatórios , tendo o movimento das estrelas como referência.
O regulador (e motor) que Max Hetzel projeta em resposta não é uma balança, mas um pequeno diapasão com um comprimento de 3 mm , cuja frequência é fixada em 360 Hertz. O movimento do diapasão é mantido por dois eletroímãs, que criam uma força nos dois ímãs permanentes localizados na extremidade dos ramos do diapasão. Uma pequena catraca presa ao diapasão vem, com cada vibração deste último, para avançar a roda de escape em um dente. Esta roda tem 300 dentes, então ela executa 1,2 rotações completas por segundo. Foi, para a época, um mecanismo de frequência muito alta, notável na história da micromecânica e um dos primeiros micro- atuadores eletromagnéticos produzidos em massa. O fator de qualidade deste oscilador é da ordem de 3000, dez vezes melhor que o de uma balança, é a chave para a maior precisão desses movimentos. A deriva diária desse movimento é de apenas alguns segundos.
Na década de 1960, Bulova cooperou com a NASA no âmbito do programa Apollo : se os relógios que os astronautas têm em seus pulsos são Omega, o movimento diapasão do Accutron é usado como uma fonte de medição do tempo em vários instrumentos à beira do módulo lunar .
Em 1969, Ébauches SA comercializou um movimento operando no mesmo princípio (tendo adquirido a licença de patente da Bulova), com um diapasão de 300 Hertz, o 9162, do qual derivou uma versão cronógrafo , o 9210. Várias marcas suíças uso desses movimentos, incluindo Eterna , Longines , Omega , Tissot . A Bulova também venderá licenças de sua tecnologia para a Universal Genève e Citizen .
Um movimento diapasão mais avançado foi colocado no mercado pela Omega em 1972. O Omega 1220 Megasonic também foi desenvolvido por Max Hetzel, que havia sido debochado nesse meio tempo. A frequência é dobrada para 720 Hz . Além disso, é eliminado o contato mecânico com a roda de escape, um pequeno sistema baseado em ímãs garante seu acionamento pelo diapasão, sem desgaste mecânico.
Os relógios diapasão têm duas características muito reconhecíveis. Um é o movimento do ponteiro dos segundos, que é visualmente perfeitamente contínuo, em vez de avançar em fração de segundos (dependendo da frequência da roda do balanço) em relógios puramente mecânicos. O outro é o som deles : em vez do tique-taque usual de um escapamento , eles emitem um zumbido abafado, perceptível ao colocar o relógio no ouvido . O slogan " O relógio que zumbe " ("O relógio zumbe") também é usado na comercialização do Bulova Accutron nos Estados Unidos.
Embora considerados, quando foram lançados, como muito inovadores, os relógios elétricos tiveram apenas um breve sucesso. Mesmo antes da Segunda Guerra Mundial , o uso de um cristal de quartzo como oscilador piezoelétrico fornecendo uma referência extremamente precisa começou a ser explorado em laboratório. No Japão , a Seiko criou uma equipe de pesquisa em 1959 para desenvolver essa tecnologia, e um cronógrafo portátil de quartzo foi desenvolvido bem a tempo para ser usado durante os Jogos Olímpicos de Verão de 1964 em Tóquio .
Em 1969, a Seiko comercializou o primeiro relógio de pulso de quartzo (o Seiko Astron ), um pouco à frente de muitos concorrentes que trabalham com essa tecnologia. É um salto em precisão e redução de custos, tornando os movimentos elétricos obsoletos e desorganizando todo o setor. Assim, a Lip apresentou seu protótipo de relógio de quartzo, denominado Exachron, em 1972, e abandonou todo o desenvolvimento de relógios eletromecânicos, que gradualmente foram desaparecendo do catálogo nos anos seguintes. O mesmo vale para todos os concorrentes.