Un movimiento mecánico funciona sin pila, su fuente de energía es un muelle o resorte que se remonta (se le da cuerda) manualmente o mediante un sistema de carga automática a través del movimiento natural de la muñeca.
Los relojes mecánicos varían en complejidad y el número piezas puede variar desde menos de 100 hasta más de 1000 en algunos relojes especiales. Un reloj mecánico consta de tres elementos básicos:
- Fuente de energía
- Transmisión
- Regulación
Un esquema básico sería el siguiente:
La fuente de energía consiste en un resorte en espiral, una fina lámina metálica, que se comprime al darle cuerda al reloj. Dicho muelle va montado sobre una rueda dentada dentro de una estructura (caja cerrada) denominada barrilete.
El resorte no se libera instantáneamente porque está conectado a un tren de engranajes, que es el elemento de transmisión. El tren de engranajes es una serie de ruedas y piñones unidos por ejes, los más activos de los cuales giran sobre cojinetes con joyas (actualmente zafiros o rubís sintéticos) para evitar el deterioro por fricción. Un reloj mecánico simple suele tener entre 17 y 21 joyas, y a medida que aumentan las complicaciones (diferentes funciones) aumenta el número de joyas.
La energía del muelle se transforma en el movimiento rotatorio de las ruedas y piñones, cuyas dimensiones y número de dientes están calculados para que cada eje gire con diferente frecuencia, de forma que marquen las horas, minutos y segundos. De esta manera, mientras que el barrilete realiza una vuelta cada 12 horas, la rueda de escape (que se encarga de la regulación del tiempo) lo hace en menos de 10 segundos.
La regulación del tiempo depende del conjunto de elementos que forman el escape, que suele ser la parte más delicada del reloj. El escape está integrado por una rueda de escape, que gira a una frecuencia determinada por el movimiento oscilatorio de una rueda de balance, en cuyo interior existe un pequeño muelle espiral de inercia, y que se conecta a la rueda de escape mediante una especie de horquilla terminada en un ancla. El balance dispone de unas pequeñas palancas que ajustan la tensión del muelle espiral permitiendo regular de forma más precisa la exactitud del reloj.
La frecuencia de un reloj se refiere a la cantidad de oscilaciones o vibraciones que realiza el órgano regulador del reloj por unidad de tiempo. Esta medida puede expresarse en Hercios (ciclos por segundo) o en vibraciones por hora (bph en su nomenclatura inglesa). Por ejemplo, un reloj con una frecuencia de 3 Hz experimenta tres oscilaciones completas por segundo, lo que equivale a seis vibraciones por segundo o 21.600 bph, que es la frecuencia más habitual en los relojes mecánicos actuales. Algunos mecanismos más avanzados tienen una frecuencia de 4 Hz (28.800 bph)
Para evitar que los golpes o vibraciones afecten a la frecuencia de oscilación de la rueda de balance, esta dispone un dispositivo antishock como el incablock que montan muchos relojes.
Todos estos dispositivos están dispuestos a modo de sandwich entre el plato principal y una serie de planchas o puentes. El plato principal tiene en una cara el dial del reloj y en la posterior el conjunto de la maquinaria interna del mismo.
A continuación se muestra una animación excelente (con locución en inglés) que permite entender perfectamente el funcionamiento de los relojes mecánicos, creada por Jacob O’Neal y que también se puede ver en YouTube
Para los que quieran saber más sobre relojes de pulsera automáticos, recomiendo el que para mí es el mejor libro publicado hasta la fecha, «The Wristwatch Handbook» de Ryan Schmidt. Tiene una encuadernación excelente y cientos de fotografías, con una descripción exhaustiva de complicaciones y numerosos detalles sobre relojes icónicos.