Il motore a peso

Pur essendo il primo sistema per fornire energia al movimento, è anche quello più efficace per la sua costanza di erogazione di forza.

Le pigne di un cucù
Le pigne di un cucù

Com'è fatto

Un peso, di un qualsiasi materiale (ferro, piombo, granito), è fissato ad una corda che si avvolge su un cilindro (tamburo); quest'ultimo ha alla base una ruota a denti di sega (ruota d'arresto) in cui va a lavorare il cricchetto d'arresto montato sulla ruota di carica (la prima del ruotismo) assiale al tamburo.

Fase di ricarica

Per ricaricare un orologio di questo tipo si adopera una "chiave" per far ruotare il tamburo in modo che la corda si avvolga su di esso, mentre la ruota di carica resta immobilizzata dal ruotismo tenuto dallo scappamento.
Nella fase di ricarica l'orologio si può fermare perché non arriva l'impulso allo scappamento dato che la ruota di carica non spinge.

Fase di funzionamento

È intuibile che la ricarica avvenga nel senso in cui il cricchetto scivoli sui denti di sega; nel senso opposto la corda si svolge molto lentamente mentre il peso scende, tale operazione spinge la ruota di carica.

Per calcolare la forza erogata esiste una semplice formula:
Forza erogata =
Peso in grammi x
Raggio del tamburo in mm
(F=PxR).

Non si considera l'accelerazione di gravità perché il peso scende lentamente.

Per mantenere ancora più costante la forza erogata è presente, a volte, una filettatura fatta radialmente sul tamburo: non si verificherebbe un attrito irregolare supplementare a seconda delle posizioni visto che le spire non entrano in contatto fra loro.

Per fare in modo che la forza erogata sia sempre costante non deve cambiare il valore del peso.

Ciò può sembrare strano ma avviene un cambiamento: la corda o la catena influenzano il peso a seconda della posizione in cui si trova.

Facciamo un esempio su un metro: la corda pesa meno di 0.1 g. il cm, quando il peso è sceso di un metro risulterà più pesante di 10 g (peso piuttosto trascurabile); il discorso cambia per la catena che può pesare 1 g al cm e quindi 100g il metro.

Sistema a carrucola mobile

Più lungo è il percorso che può scendere il peso, più lunga è la durata della carica.

Per allungare il percorso di discesa del peso (e quindi della durata della carica) lo si aggancia ad una carrucola nella quale passa la corda fissata al tamburo ed ad un punto fisso.

Il peso però viene esercitato su 2 corde e quindi risulta dimezzato dato che una è improduttiva per creare moto; per questo il peso viene raddoppiato in modo che eserciti la stessa tensione come se fosse attaccato direttamente ad una sola corda.
Le corde possono essere più di 2 ma anche il peso deve essere relativo al numero di corde impiegate.

Passo della ruota d'arresto

Nel momento in cui lasciamo la chiave della ricarica il peso scende velocemente per poi arrestarsi bruscamente quando il cricco si incastra in un dente della ruota d'arresto.
Avviene anche nel motore con la molla ma in misura minore e diversa.
Tutto questo è dannoso per la "salute" dell'orologio oltre che per la sua precisione.

È intuibile quanto sia importante il "passo" della ruota d'arresto, cioè la distanza fra un dente e l'altro.
Si può costruire una ruota d'arresto con denti molto fissi ma troppi sarebbero meno robusti.

Per risolvere il problema basta aggiungere un cricchetto sfasato di mezzo passo: in modo che mentre uno è impiegato in un dente, l'altro si trovi a metà passo.
I cricchi ovviamente possono essere più di 2.
I vantaggi sono la minore caduta libera del peso, nonostante la maggior robustezza dei denti.