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| Orologio di Chiaravalle "Oriolo della torre di Chiaravalle il quale mostra luna, sole, ore e minuti. Articolo pubblicato dal trimestrale di scienza e tecnica n. 37 - marzo 2017 "L'HOBBY DELLA SCIENZA E DELLA TECNICA" |
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Sul Codice Atlantico (f. 399 vb) troviamo “Oriolo della torre di Chiaravalle il quale mostra luna, sole, ore e minuti”. E’ chiaro il riferimento di Leonardo da Vinci all’abbazia di Chiaravalle, al succedersi dei giorni (con il sorgere ed il tramontare del sole e della luna) ed allo scorrere delle ore e dei minuti. Sono andato a trovare il mio amico Paolo Candusso, che ha realizzato la più ampia collezione esistente di macchine leonardiane in miniatura, perché sapevo che fra le sue splendide realizzazioni c’era anche il modello dell’orologio di Chiaravalle perfettamente funzionante. All’epoca in cui Leonardo si trovava a Milano era già molto diffusa l’arte dell’orologeria meccanica e in molte città erano già funzionanti numerosi orologi pubblici. Laonardo studia il funzionamento di queste macchine e progetta innovazioni per migliorare la meccanica del movimento degli ingranaggi. Nel progetto che Paolo ha reso funzionante, c’è un quadrante per i minuti, con una lancetta che compie un giro completo ogni ora. Un secondo quadrante, quello delle ore, ha una lancetta che compie un giro completo ogni 24 ore. Un terzo quadrante è dedicato al movimento del sole (ricordiamo che, all’epoca, dominava il geocentrismo) con una lancetta che compie il giro completo in 365 giorni e una lancetta, dedicata alla luna, che compie il giro in poco più di 27 giorni. |
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Vediamo, in dettaglio, il funzionamento. Il movimento è assicurato da un peso sostenuto da una corda avvolta intorno ad un tamburo. Quando il peso si abbassa, grazie ad uno “scappamento”, che più sotto vedremo come funziona, il tamburo compie un giro ogni ora. Sull’asse del tamburo è calettato un ingranaggio con 12 denti che ingrana su un altro ingranaggio, identico, fissato ad un asse perpendicolare ad esso. In questo modo il movimento si trasmette, con un rapporto 1:1, all’asse che va ad azionare la lancetta dei minuti che, naturalmente, compie un giro ogni ora. Lungo l’albero dei minuti è fissato un ingranaggio con 12 denti che ingrana su altri due ingranaggi, sempre a 12 denti. Uno fissato ad un albero orizzontale, l’altro è fissato ad un albero verticale. Sull’asse orizzontale è calettato un disco, con andamento elicoidale, che agisce sull’ingranaggio fissato all’albero che muove la lancetta delle ore. |
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Questo ingranaggio ha 24 denti e, ad ogni giro del disco, avanza di un
dente. In questo modo si ha un rapporto 1:24 e l’albero, ovvero la
lancetta delle ore ad esso solidale, compie un giro completo nell’arco
della giornata. L’asse verticale, anch’esso mosso dall’ingranaggio fissato all’asse dei minuti, è dotato di un altro disco ad andamento elicoidale che va ad agire su una ruota con 146 denti calettata su un altro asse, questa volta orizzontale. Anche questo asse è dotato di un disco con andamento elicoidale che agisce, a sua volta, su una ruota con 60 denti fissata all’asse della lancetta del sole. |
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In questo modo si ottiene una riduzione (146 x 69) che fa compiere una
rotazione completa, a quest’ultimo asse, ogni 8760 ore, ovvero ogni 365
giorni. All’estremità posteriore dell’asse delle ore è fissato un ingranaggio che, con un rapporto 1:1, trasmette la rotazione ad un asse verticale. Questo movimento aziona, questa volta con un rapporto 3:83, l’asse che va ad azionare la lancetta della luna. In questo modo questa lancetta compie compie un giro completo ogni 27 giorni e 2/3 di giorno (83:3 = 27,666). Sull’asse della luna, esternamente all’orologio, due ingranaggi con rapporto 1:1 la fanno ruotare su stessa in modo da determinare anche le fasi lunari. Fin qui abbiamo visto le geniali applicazioni di Leonardo da Vinci per ottenere la corretta rotazione delle lancette. All’inizio di questo discorso abbiamo solo accennato allo “scappamento”. E’ proprio questo che stabilisce il tempo di discesa del peso, ovvero la corretta rotazione del tamburo che sta alla base di tutto il calcolo. Se non ci fosse questo dispositivo, infatti, la corda arrotolata sul tamburo si svolgerebbe molto rapidamente. Lo scappamento consiste, sostanzialmente, in un pendolo e in un sistema di ruote a ingranaggi. Adesso vediamo come funziona nel “nostro” orologio. L’asta, la cui estremità superiore è incernierata in due supporti (vedi figura), è provvista, in basso, di un peso regolabile lungo l’asta stessa. Più il peso scende lungo l’asta, più diminuisce la frequenza di oscillazione. |
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Ad ogni oscillazione dell’asta corrisponde l’avanzamento di un dente
della grande ruota con gli arpionismi chiaramente visibile in figura.
L’asse di questa ruota, attraverso un sistema di ingranaggi riduttori,
è collegato all’asse del tamburo che, in questo modo, viene
condizionato nella rotazione. Questo sistema è normalmente utilizzato negli orologi a pendolo. L’Abbazia di Chiaravalle Il complesso monastico cistercense, con Chiesa in stile gotico, fu fondata nel XII secolo da San Bernardo da Chiaravalle. Si trova a sud di Milano fra i quartieri Vigentino e Rogoredo. I monaci bonificarono i terreni e realizzarono importanti opere idrauliche contribuendo, così, allo sviluppo economico del basso milanese. Il borgo che sorse intorno all’Abbazia fu annesso al Comune di Milano nel 1923. |