Composizione e funzionamento dell'Orologio

 

L’Orologio nella sua complessità meccanica può essere considerato sotto due punti di vista differenti.

Rispetto alle funzioni specifiche, per cui risulta così suddiviso:
• Il sistema del "Tempo"
• La soneria del I Moro
• La soneria del II Moro
• La soneria dei 132 rintocchi
• L'apparato del Quadrante astronomico e il suo corrispettivo Quadrante sul lato settentrionale
• Il dispositivo di uscita dei Re Magi
• Il dispositivo di segnalazione oraria mediante apparati numerici luminosi amovibili.

Rispetto alla semplice dislocazione delle parti nell’edificio:
• Corpo centrale, con castello a pianta cruciforme
• Quadrante Sud (lato Piazza)
• Quadrante Nord (lato Merceria)
• Tàmbure dei numeri automatici (Ore / Minuti)
• Meccanismo di uscita dei Re Magi
• Gruppo scultoreo dei Mori con la relativa Campana e i due martelli semplici per i 132 colpi.

Il corpo centrale dell’Orologio è costituito da un composito castello dall’interessante pianta cruciforme, di dimensioni 177 (altezza) x 200 (larghezza NE-SO) x 280 cm (profondità NO-SE), nei singoli bracci del quale sono alloggiati: 1) il Movimento del Tempo, 2) la Soneria del I Moro, 3) la Soneria del II Moro e 4) la Soneria dei ‘132 colpi’. Al di sopra del castello, in posizione centrale, si trova sovrapposto (De Lucia, 1858-60) il castelletto del meccanismo dei numeri automatici.
Il meccanismo particolare dei Re Magi, separato e in posizione elevata di due piani rispetto al corpo centrale, ripropone la struttura e disposizione di una delle singole sezioni dell’impianto centrale.
Il Sistema del Tempo, comprendente la trazione motrice principale e il pendolo quale regolatore, muove direttamente i due Quadranti, che possono considerarsi così sue derivazioni dirette in relazione di continuità, mentre dà comando periodico di avviamento alle altre funzioni.
L'energia di movimento delle singole funzioni è fornita dalla caduta di altrettanti pesi in piombo di varie dimensioni, connessi ciascuno, mediante apposito cavo d'acciaio, ai rispettivi tamburi di avvolgimento (o ricarica) dei singoli sistemi. La loro corsa si avvale della verticalità della Torre per trarne la massima autonomia, stimabile in 21 ore, per 13 m di caduta verticale.
L'energia sviluppata dalla trazione del sistema del Tempo, regolata ad erogazione costante mediante il moto oscillatorio isocrono (2 secondi per oscillazione) del pendolo, produce il movimento dei ruotismi dei Quadranti e fornisce il comando periodico delle altre funzioni di segnalazione numerica o sonora.
Il pendolo, un raro esemplare di pendolo da due secondi, lungo ben 414 cm, consta di un’asta lignea a sezione ottagonale compressa (cm 6.25 x 4.25), una grande lente metallica recante incisa la firma di Luigi De Lucia e un delicatissimo apparato apicale di sospensione a lama.
Il complesso degli ingranamenti di sviluppo dei moti differenziati del Quadrante Sud (lato Piazza) è impostato dal semplice movimento continuo della grande ruota a ciclo giornaliero, del diametro di cm 243, mossa dal pignone collegato all'asse della ruota motrice del Tempo. Due ruote di diametro minore (rispettivamente cm 97 e 87,5) e concentriche rispetto alla grande ruota a ciclo giornaliero sono fissate alla testata quadra dell'albero centrale del sistema in modo da permanere immobili. L'interazione di queste componenti (mobile - immobili) produce lo sviluppo delle funzioni differenziate. I tre moti differenziati ottenuti sono riportati ai settori circolari rotanti del Quadrante visibile sulla facciata della Torre. Il risultato è tale che il settore esterno, ove è rappresentato lo zodiaco e vi è pure l'indicazione di mesi e giorni, accompagna nel suo moto il settore mediano, dal quale la lancetta indica sul quadrante esterno le ore, ma questa, raffigurando il Sole raggiante, è sopravanzata nel suo moto dal cerchio zodiacale di quel minimo e impercettibile tratto (59’10’’ d’arco, ovvero appena meno di un grado al giorno) sufficiente al suo spostamento relativo in corrispondenza ai diversi segni zodicali, in modo da percorrerli tutti e 12 nell’arco di un anno. Al centro, il settore lunare, nel suo moto di rotazione, ne trascina il globo bipartito (azzurro / oro) attorno alla Terra; un asse, imperniato con questo e radialmente disposto entro il corpo ligneo del settore, ne causa la rotazione grazie all'ingranamento di un ruotino abilmente occultato sotto l'emisfero cavo della Terra stessa.
Il movimento del Tempo è altresì trasmesso al Quadrante Nord (lato Merceria), mediante un asse che, attraversato il castello centrale, con opportuna demoltiplica trasmette il moto ad altro asse, che attraversa tutto il locale adiacente, perforando due pareti. La prima parete attraversata, sul lato della sala del meccanismo centrale, presenta un interessante Quadrante interno, avente funzione di controllo. All’esterno è un disco con dodici raggi fiammeggianti, uno dei quali, raffigurante il Sole, si prolunga ad indicare le ore (da I a XXIV) sul Quadrante visibile dalle Mercerie.
Ogni cinque minuti, il passaggio di una caviglia in corrispondenza di una leva causa l’azionamento del sistema aggiunto dei numeri automatici, che si avvale della rotazione di 30° delle tàmbure dodecagonali dei minuti (0 - 5 - 10 - 15 - ecc.) e delle ore (I - II - III - IV - ecc.), con esposizione alla vista dei relativi pannelli numerati sulla facciata della Torre.
Ad ogni ora, una delle due caviglie poste sulla ruota motrice del sistema del Tempo – a ciclo biorario – transita in corrispondenza delle due leve di azionamento della soneria dei Mori: le due leve sono leggermente sfalsate, cosicché una delle due è portata a scattare prima dell'altra, col risultato che il secondo Moro (di SO) avvia i rintocchi a 1'40'' dall'inizio della sonata del primo (di NE), ovvero quanto basta per un breve intervallo di silenzio tra le due serie, anche nell'esecuzione del numero maggiore di rintocchi (12 e 12, come avviene a mezzogiorno e a mezzanotte).
I rintocchi, ottenuti mediante la percussione delle mazze sulla campana per caduta di rotazione del busto dei Mori, sono regolati nel loro numero dagli intervalli progressivi delle due camme di ripartizione (o ruote spartiora) dei rispettivi sistemi alloggiati nel castello centrale.

Alla leva di avviamento del meccanismo di soneria del secondo Moro è collegato il dispositivo di avviamento del meccanismo dei Re Magi, attivabile – a seguito di un adeguato lavoro di preparazione – in alternativa al funzionamento degli apparati numerici luminosi. Qui un sistema apposito e indipendente dal castello centrale muove, mediante un lungo albero verticale, la grande ruota di uscita dei Re Magi, composta di due archi di cerchio connessi tra loro e corrente sulla terrazzetta semicircolare sporgente dalla facciata della Torre in corrispondenza della statua della Madonna. Le movenze delle statue sono prodotte dai sistemi di leveraggi che ne occupano le cavità.

Ogni dodici ore, infine, il meccanismo del Ferracina prevedeva l'azionamento della soneria dei 132 colpi, eseguiti dalla coppia di martelli addossati al bordo della Campana sul lato delle Mercerie. La sezione del meccanismo deputata a questa funzione fa parte del castello del movimento centrale, di cui occupa il braccio nordoccidentale, ed è simile nella concezione alle sezioni delle sonerie dei Mori.

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