Esso è con tutta probabilità il primo e il più antico sistema a noi noto. È composto da una ruota dentata denominata ruota Caterina (in inglese Crown wheel) per via del taglio dei denti che ricordano la forma di una corona, e un albero con due palette. Quest’ultimo è più corretamente detto verga, da cui il nome alla tipologia di scappamento. Le palette (o leve), posizionate rispettivamente ad un angolo tra i 90° e 100° gradi, si alternano ad ogni oscillazione fermando il dente della ruota Caterina corrispondente.
La funzione di questo sistema è pertanto quella di rallentare il moto degli ingranaggi, lasciando “scappare” la ruota un dente alla volta.

Questa tipologia di scappamento è riscontrabile negli orologi dotati di regolatore a foliot e nei primi orologi a pendolo, così come nei primi orologi a bilanciere.
Un interessante articolo è stato scritto a riguardo da Nicola de Toma e pubblicato su La voce di Hora.
L’articolo completo è disponibile a questo link: Lo scappamento a Verga.

Come per lo scappamento a verg, questo sistema sembra risalire al 1300 e lo stesso Leonardo da Vinci ne riportò alcuni schizzi.
Il funzionamento consiste in due ruote identiche e coassiali i cui denti sono disposti radialmente e sfalsati tra loro. Questi, alternativamente, danno un impulso ad una paletta collocata sull’albero del foliot.

L’ideazione di questo sistema è attribuita a Jost Bürgi verso la fine del ‘500 con un esemplare realizzatto attorno al 1590. L’idea alla base di questa realizzazione è quello di consentire allo scappamento di avere un maggiore isocronismo. Cosa pressoché assente nello scappamento a verga.
Esso è composto da due barre oscillanti in sensi opposti su un piano verticale. I due bilancieri ingranano fra loro mediante dei pignoni mentre ogni albero è dotato di una paletta che lavora a contatto con la ruota di scappamento.

Fu ideato da Galileo Galileo verso il 1642 per essere realizzato dopo la sua scomparsa dal figlio Vincenzo attorno al 1649.
Esso è dotato di due bracci, uno avente due leve, che lavorano a contatto con una ruota dotata di caviglie e di denti particolarmente sagomati. Il braccio posto sulla sommità blocca il dente della ruota mentre il secondo, nell’oscillazione di ritorno, con una leva sblocca il primo braccio liberando la ruota che, mediante la caviglia, così ripartisce l’impulso sull’altra leva.

L’idea venne preceduta da alcuni esperimenti svolti dai due fratelli Giuseppe e Pietro Campani. Una di queste prevedeva l’uso di una scatola in avorio suddivisa internamente da scomparti attraverso i quali veniva fatto scorrere del mercurio. La necessità di tale soluzione era quella di realizzare, secondo il volere di papa Alessandro VII, uno scappamento il cui moto risultasse silenzioso e non producesse il caratteristico tic tac degli altri meccanismi. Attorno al 1656-59 Giuseppe Campani vista la necessità di modificare il precedente sistema, poiché a lungo andare il mercurio iniziava a correderne le parti, arrivò alla realizzazione di questo scappamento dove una biella collega il pendolo alla ruota che impartisce il moto.

Questa tipologia è la più diffusa, tanto da essere ancora usata negli odierni orologi a pendolo. L’ideatore fu Robert Hook attorno al 1657, ma l’utilizzo di tale sistema lo si inizia a trovare alla fine del 1700.
Esso è composto da una ruota dentata con il profilo dei denti disposto in maniera radiale e un organo denominato ancora. Tale sistema è anche detto a rinculo per via dell’ancora che, nella sua oscillazione di ritorno, fa arretrare leggeremente la ruota di scappamento. Durante il funzionamento ognuno dei due bracci dell’ancora, alternativamente, fa arrestare la ruota di scappamento ricevendo da essa un nuovo impulso nel momento in cui questa viene rilasciata e fatta avanzare di un dente.

L’invenzione viene attribuita a Joseph Knibb attorno al 1673. Le particolarità di questo scappamento ad ancora sono le dimensioni ridotte di quest’ultima e il fatto che l’impulso avviene ogni due alternanze.

Lo scappamento a riposo, meglio noto Graham per via del nome dell’orologiaio che per primo lo applicò in maniera diffusa, è una versione modificata dello scappamento ad ancora dove il rinculo della ruota di scappamento è stato eliminato.
La sua idealizzazione da parte di Richard Towneley risale alla fine del ‘600, mentre George Graham ne migliorò il sistema attorno al 1715. Questa tipologia di scappamento venne usata per lo più per orologi di precisione. Una sua particolarità è la breve ampiezza dell’oscillazione quanto la necessità di adottare un pendolo particolarmente pesante. Il problema del rinculo venne risolto grazie alla diversa conformazione dei denti della ruota di scappamento e dell’ancora cosicché essi non incontrassero superfici di arresto.

Ideato da John Harrison tra il 1710 e il 1720 fu uno scappamento che seppe dimostrare una grande precisione. Ideale per orologi di grandi dimensioni, la sua alta difficoltà realizzativa tuttavia portò alla realizzazione di poco esemplari di orologi dotati di simile scappamento.
Un’interessante animazione e spiegazione dello scappamento grasshopper è possibile vederla qui.

Chiamato anche scappamento a Chevalier de Bethune dal nome del suo realizzatore, esso venne ideato nel 1722. Esistono alcune varianti come illustrato a fianco, ma tutte usano lo stesso concetto con due pallete montate su degli alberi collegati fra di loro. Entrambe le palette lavorano a contatto con la ruota di scappamento, ma solo uno dei due alberi è collegato al pendolo dell’orologio.

Presentato da Jean Baptiste Dutertre all’Académie des Sciences nel 1728 per essere usato durante la navigazione, esso è composto da due pendoli collegati a delle ruote o a dei segmenti di esse. Su ognuno di essi vi è un albero avente una paletta che riceve a sua volta l’impulso da una ruota di scappamento centrale.

Chiamamto talvolta anche scappamento a cheville (dal termine francese “caviglia”) esso fu ideato da Jean-Louis Amant prima del 1741 per poi essere modificato e perfezionato da Jean André Lepaute nel 1753.
A differenza di Amant, Lepaute posizionò le spine semicircolari su entrambi lati della ruota così da avere i bracci della leva di eguale lunghezza. Sir Edmund Beckett nell’800 ritornò alla disposizione originaria di Amant con le caviglie su un solo lato, dando però alla parte inferiore della spina un profilo ad arco di cerchio.

Esso è uno dei migliori sistemi di scappamento meccanico, tuttavia risulta essere più adatto per orologi a pendolo di grandi dimensioni come quelli da torre.
L’ideazione originaria risale a Thomas Mudge che venne poi modificata da Cumming e altri orologiai. La soluzione definitiva fu realizzata da Edmund Beckett Denison nel 1854.
Tale scapppamento è composto da un elemento centrale avente due o più razze, in gergo tecnico definite gambe sia in italiano che in inglese, e due lunghi bracci imperniati in prossimità della sospensione del pendolo. Questi vengolo alternativamente spostati lateralmente dalle gambe dell’elemento centrale e nella fase di ritorno alla posizione originaria, per effetto della gravità, i bracci imprimono il moto al pendolo.
A questa pagina trovate un’interessante animazione.

Benjamin Lewis Vulliamy si interessò in particolar modo sullo scappamento a riposo tanto da scriverne un trattato On the Construction and Theory of the Dead-beat Escapement for Clocks (1846) e realizzarne una versione migliorata. Questo grazie a un registro superiore e alle leve dell’ancora regolabili. In tale maniera era possibile aggiustare sia l’apertura dei bracci che la posizione rispetto alla circonferenza della ruota di scappamento. A questo andava aggiunta una maggiore facilità costruttiva.

Questo scappamento inventato da Louis-Gabriel Brocot nel 1823, e poi migliorato dal figlio Achille Brocot, è una variazione di quello classico ad ancora. Due sezioni di cilindro, solitamente realizzati in corniola, sono applicate alle due estremità dell’ancora con le facce disposte in modo da lavorare sulla parte circolare.
Lo scappamento Brocot fu prevalentemente usato nella pendoleria da tavolo della fine del 1800. Molto spesso sui quadranti degli orologi vi era una apertura dalla quale era possibile ammirare lo scappamento in funzione.

Nel 1867 Andre Romain Guilmet brevettò quello che per tutti fu conosciuto come orologio “misterioso”. Tale nome è dovuto all’apparente mancanza di un collegamento tra il pendolo e il meccanismo dell’orologio.
La spiegazione si cela dietro un particolare scappamento che ricorda vagamente quello realizzatto dai Campani con la biella collegata ad un volano. Nell’orologio di Guilmet la biella lavora a contatto di un braccio verticale il quale trasferisce il proprio moto ad un albero posto sotto la base della statua. Quest’ultima, in maniera del tutto impercettibile per chi la guarda, oscilla sul piano orizzontale mantendendo così l’oscillazione del pendolo.

Questa tipologia di scappamento fu ideata da Peter Debaufre (o De Baufre) nel 1704 e nel corso degli anni fu più volte modificata tanto da essere ribattezzato ogni nuova tipologia con un nome diverso.
La soluzione originaria adottava due ruote di scappamento coassiali che lavoravano a contatto di una paletta semicircolare posizionata sull’albero del bilanciere.

Fu introdotto da George Graham verso il 1726, ma venne preceduto da alcune soluzioni sperimentali di altri orologiai tra cui Tompion. Nell’orologeria da tasca sostituì lo scappamento a verga e permise la realizzare di movimenti più bassi.
Il nome deriva dal cilindro cavo appositamente intagliato così da permettere alla ruota di scappamento di arrestarsi prima nella parte esterna, poi in quella interna conseguentemente alla rotazione del bilanciere e restituire infine l’impulso al bilanciere quand’è in uscita.

Inventato da Thomas Mudge dopo il 1750 nel corso dei successivi anni venne più volte migliorato, tanto da soppiantare tutti i precedenti tipi di scappamento. Di questa tipologia di scappamento esistono moltissime varianti, ma qui si accennerà solamente alle due principali: lo scappamento ad ancora dritta (straight line lever escapement) e ad ancora laterale (lateral lever). La differenza è evidenziata nell’illustrazione: quello ad ancora laterale mostra la ruota di scappamento, dai tenti visibilmente a punta, posizionata quasi perpendicolarmente all’ancora, mentre lo scappamento ad ancora dritta ha la ruota di scappamento (avente una conformazione dei denti diversa), l’ancora e il bilanciere allineati.
Sebbene vi sia anche una variante svizzera del sistema ad ancora laterale, esso fu principalmente usato nell’orologeria inglese.

L’invenzione di tale scappamento è attribuita ad Jean-André Lepaute, ma Pierre-Augustin Caron de Beaumarchais ne rivendicò l’idea per via della creazione di un simile scappamento “a doppia virgola” nel 1753 che con molta probabilità precedette quello di Lepaute.
Il funzionomaneto è molto simile allo scappamento a cilindro con la differenze della protuberanza a forma di virgola che funge da paletta.

L’idea originaria deriva da un lavoro di Pierre LeRoy realizzato per il suo cronometro da marina nel 1764 e in seguito rivisitato e migliorato da molti orologiai. La soluzione utilizzata da Thomas Earnshaw fu quella di maggior successo.
Lo scappamento a detent si rivelò di grande precisione tanto da essere usato sia sui cronometri da marina e, a volte, anche su orologi commerciali.
Il funzionamento si ha con una ruota di scappamento che conferito l’impulso a una paletta posta su di un disco solidale al bilanciere, viene bloccata dalla leva di ritegno (il detent). Il bilanciere nella successiva oscillazione di ritorno per mezzo di un’altra paletta sposta la leva di ritegno liberando di nuovo la ruota di scappamento che conferisce un nuovo impulso al bilanciere.

Un primo progetto fu quello di Hook, mentre Dutertre ne realizzò un prototipo nel 1724. Sviluppato nel corso degli anni, quello costruito da Thomas Tyrer nel 1782 si rivelò la migliore soluzione tanto da divenire la più diffusa. Se nella versione di Dutertre vi erano due ruote di scappamento, Tyrer realizzò un’unica ruota con una dentatura radiale e una perpendicolare, con la prima che lavora “a riposo” all’interno di una tacca posta sull’asse del bilanciere, con la seconda che imprime l’impulso alla singola paletta.

Charles Edouard Jacot ideò una variante dello scappamento duplex per permettere di avere sul quadrante l’indicazione dei secondi centrali. Grazie a questa caratteristica vennero prodotti molti esemplari per il mercato cinese tant’è che questo scappamento prese anche il nome di Chinese Duplex.

Nel 1789 Abraham Louis Breguet arrivò a creare un particolare scappamento che non nocessitava di essere lubrificato. Un ulteriore vantaggio di questa sua realizzazione era data dal fatto che il bilanciere era lasciato libero oscillare con la maggior ampiezza possibile e l’impulso era ricevuto in prossimità del punto morto. Nonostante le ottime caratteristiche di tale sistema, l’alto numero di oscillazioni come i contracolpi ricevuti ne facilitavano l’usura.

Inventato nel 1791 d aPeter Litherland riprende l’idea simile dello scappamento ideato dall’abate Hautefeuille mezzo secolo prima. Il funzionamento è molto semplice: all’estremità dell’ancora una estremità a forma di rastrello ingrana con il pignone posto sull’asse del bilanciere.