MACBLNES QUI SERVENT A FRAPPER LES MONNAIES

termine de part et d'autre par deux biseaux pénétrant dans deux coulisses F, F, fig, 224, dans lesquelles elle peut glisser verticalement. Lorsque la vis est mise en mouvement, elle tourne dans le collier D; celui-ci, qui ne peut pas tourner, ne fait que monter ou descendre, en entraînant la boîte coulante, suivant qu'on fait mouvoir la vis dans un sens ou dans l'autre. C'est à la partie inférieure delà botte coulante qu'est fixé le coin supérieur.

Le coin inférieur est simplement posé sur une pièce mobile, o\\ rotule, qui joue un rôle important. Cette rotule, dont le des^sous est convexe, remplit exactement la concavité do même forme dune frrosse masse d'acier, qui occupe le milieu do la partie inférieure du massif AA. Au moment du choc, la rotule so place dans la cavité qui la contient, de manière à rendre la face gravée du coin inférieur parallèle à celle du coin supérieur, et à égaliser ainsi les pressions qui s'exercent dans les diverses parties de la surface du flan.

Si la virole qui sert à former les lettres en saillie du contour do la pièce était faite d'un seul morceau d'acier, la pièce ne pourrait pas en sortir, après avoir été frappée; elle y serait maintenue par les lettres mêmes. Aussi emploie-t-on une virole brisée, qui est fonnée de trois morceaux de même dimension, et réunis par juxtaposition. Le contour extérieur de ces trois parties de la virole brisée est conique, et elles sont placées à l'intérieur d'un tronc de cône creux dont la grande base est tournée vers le haut. Des ressorts qui soulèvent ces trois pièces, pour les porter dans la partie large de la cavité conique, leur permettent de s'écarter et d'abandonner la pièce quelles embrassent. Au moment où un nouveau flan est frappé, la virole brisée est repoussée vers le fond de la cavité conique, ce qui oblige ses trois parties à so rapprocher les unes des autres, et fait disparaître toute solution de continuité entre elles.

La machine est disposée de manière à placer elle-même le flan dans la position qu'il doit occuper pour être frappé, et à enlever la pièce aussitôt qu'elle est frappée. Ces deux opérations s'efl'ectuenL au moment où la vis B remonte. Au niveau de la face supérieure de la virole brisée, existe une table G, formée de deux parties ; on a supposé, dans la fig, 221, que la partie postérieure de cette table est enlevée, afin de laisser voir ce qui est au-dessous. Sur cette lahle se meut une pièce H, qui porte le nom de mam-poscur, et qui eit destinée à la fois à chasser la pièce qui vient d'être frappée, à I aide de l'échancrure m, et à poser au milieu de la virole un flan «luon a introduit d'avance dans le trou n. Pour que la pièce frappée puisse être chassée par l'échancrure m de la main-poseur, il faut que celle pièce soit élevée jusqu'au-dessus de la virole brisée. A cet

230 APPLICATION A L^ÉTUDE DE QUELQUES MACHLSES. effet, le coin inférieur peut être soulevé par une plaque Q, à laquelle sont fixées deux tiges R, R, qui traversent librement le balancier dans toute sa hauteur, et qui aboutissent à un collier SS, fig. 219. Quand la vis B monte, les extrémités des filets poussent ce collier de bas en haut; mais bientôt ces filets pénètrent dans des échancrures pratiquées dans le collier, qui reste stationnaire pendant loul le temps que la vis continue à monter, et maintient ainsi la plaque Q à une hauteur convenable, pour que la face gravée du coin inférieur soit au niveau du dessus de la table G.

Le mouvement est donné à la main-poseur par une came L, fixée à la vis B, qui, pendant le mouvement ascendant de cette vis, vient saisir une palette M ; cette palette, appuyant sur une saillie que porte l'arbre vertical N, le fait tourner, et avec lui la main-poseur, qui est attachée à sa partie inférieure. La vis continuant à monter, la came L finit par ne plus toucher la palette M que par sa surface extérieure, qui est cylindrique , la main-poseur ne tourne plus; mais alors une saillie de la vis B soulève, en montant, l'axe N et la main-poseur; la palette M est bientôt abandonnée par la cameL, et la main-poseur est ramenée en arrière par le crochet 0, que \ tire le ressort P. Dans ce mouvement rétrograde, la main-poseur qui reste soulevée, pendant quelque temps, par la saillie de la vis, passe au-dessus du flan qu'elle a déposé au centre de la virole. Lorsque la vis B redescend pour frapper le flan, la came L rencontre la palette M, qui cède sans faire tourner l'axe N, et qui est . ensuite ramenée dans sa position par un ressort ; en même temps le collier SS et- la plaque Q se sont abaissés, le coin inférieur est venu se reposer sur la rotule, et le flan, descendant avec ce coin, s'est placé à l'intérieur de la virole, dans la position qu'il doit occuper pour être frappé.

§ 1 6^ . La presse monétairedeM. Thonnelier, qui a été subsliloée au balancier que nous venons de décrire, n'en diffère essentiellement que par la manière dont se produit la compression du flan, entre les deux coins et la virole brisée. La fig. 222 en représente une coupe qui montre tout le mécanisme*

Une manivelle G est fixée à l'extrémité d'un arbre, qu'une machine à vapeur fait tourner, et qui porte un volant Z. Cette manivelle agit, par l'intermédiaire de la bielle F, sur le levier H, auquel elle donne un mouvement d'oscillation autour du point fixe a. La partie b du levier s'appuie sur la tête d'une colonne I, dont l'exta^ mité inférieure se meut k rotule dans la boîte coulante J. La boîte coulante, qui porte le coin supérieur, se trouve à l'extrémité d'un levier mobile autour du tourillon Cj et est ck)nstamment appuyée

(le bas en haut, contre la colonne I, par l'action des deux contrepoids N, action que transmettent le levier M et le montant à four- ( belle L. Lorsque la manivelle G soulève ie levier H, ce levier

Fig. 222.

lend à abaisser la colonne I, ainsi que la boîte coulante ; si d'ailleurs les coins sont à une distance convenablement réglée l'un de l'autre, et qu'un flânait été introduit entre eux, ce flan éprouvera une compression extrêmement grande, qui sera suffisante pour produire le même effet que le choc dans le balancier monétaire. On se fera une idée de la grandeur de la pression exercée par la colonne I, en observant combien peu descend la botte coulante, lorsque

232 APPLICATION A l'ÉTUDK DE QUELQUES MACHINES, rexirémité du bras delevier H s'élève d'une quantité notable (§72).

La dislance entre les deux coins est réglée par une vis de rappel P, qui sert à enfoncer plus ou moins un coin entre le massif Q de la presse, et le tampon d'acier sur lequel se trouve le point fixe du levier H.

Quant aux autres parties du mécanisme, elles agissent à peu près de la même manière que les parties correspondantes du balancier. Voici quel en est le jeu. Un plateau R, monté sur l'arbre du volant, présente une coulisse excentrique «; un bouton j, qui pénètre dans cette coulisse, est fixé à l'extrémité supérieure du bras de levier S; et ce bras de levier, attaché inférieurement à un axe horizontal prend un mouvement oscillatoire, par suite de la forme de la coulisse n. Ce mouvement se transmet au levier S', qui est attaché au même axe; et la tringle U, /îg. :223, dont l'extrémité recourbée

Fig. 223.

s'appuie sur le levier S', reçoit un mouvement de va-et-vient dirigé horizontalement. Dans ce mouvement de va-et-vient, lorsque îa tringle U se transporte à droite, la partie inclinée, qui se trouve au milieu de sa longueur, vient soulever le coin inférieur, pour élever la pièce frappée au-dessus des bords de la virole brisée ; en même temps cette tringle fait marcher, également vers la droite, la mainposeur Y, qui chasse la pièce frappée dans le conduit C, d'où elle tombe dans une corbeille, et qui dépose ensuite un flan au milieu de la virole. Ici la main-poseur Y se compose de trois parties, comme le montre la /îgf. 224 ; les deux pièces latérales se rapprochent de la pièce du miheu, pour saisir le flan et le poser sur le coin V: mais dès qu'il y est posé, ces deux parties latérales s'écartent, et la main-poseur se reporte vers la gauche, en abandonnant le flan. X est un gobelet, dans lequel on dépose une pile de flans, que la

mai:bixe3 qui servent a frappeu les monnaies. 23o main-poseurprendunà un par-dessous, pour les porter surlecoin. l.es fig, ii3 et 224 montrent la disposition de la virole brisée, telle

Fig* 324.

qu'elle a été indiquée précédemment pour le balancier : q est le portevirole ; 8 le cercle de la virole, qui présente intérieurement une cavité conique; t la virole brisée en trois parties; x les ressorts qui servent à tenir la virole brisée ouverte et à fleur du porte-virole.

Les /îfif. 222, 223 et 224 se rapportent à la presse monétaire, telle qu elle a été construite par M. Thonnelier ; plusieurs modificalions ont été apportées aux parties accessoires de celte machine, depuis qu elle fonctionne à l'hôtel des Monnaies de Paris : mais les parties essentielles, celles qui servent à exercer la pression nécesiiaire pour modeler les pièces de monnaie, n'ont été nullement modifiées.

La presse monétaire présente plusieurs avantages sur le balancier qu'elle a remplacé. D'abord elle permet d'exercer toujours la même pression pour frapper les flans, ce qui donne lieu à des résultats plus réguliers ; tandis que la force des hommes employés à manœuvrer le balancier présentaH des irrégularités notables. D'un autre côté, si l'on oubliait de mettre un flan entre les coins du balancier, cesdeux coins choquaient l'un contre 1 autre et se bridaient; tandis que dans la presse, les deux coins ne viennent jamais en contact, lors même qu'il n'y aurait pas de flan entre eux. Un troisième avantage consiste dans la rapidité de l'opération : une presse monétaire frappe environ 60 pièces à la minute, et peut ainsi fonctionner pendant longtemps sans avoir besoin do s'arrêter ; tandis qne le balancier frappait beaucoup moins de pièces par minute, et

2Zk APPLICATION A l'Étude de quelques machines.

les ouvriers avaient besoin de se reposer de temps en temps. Enfin, le gobelet X, dans lequel on met une pile de flans, dispense I emploi dun ouvrier exclusivement chargé do mettre les dans dans le trou do la main poseur.

Les balanciers sont maintenant exclusivement employés pour frapper les médailles.

§ '16^- ■orloserie. — Nous savons que, dans un mouvement uniforme, les chemins parcourus sont proportionnels aux temps employés à les parcourir. Un pareil mouvement est éminemment propre à la mesure du temps, puisqu'il ramène cette mesure à celle de l'espace parcouru par le corps qui se meut. Aussi, dans la construction des machines destinées à mesurer le temps, a-t-on dû chercher à produire un mouvement uni- ! forme. Mais, en y réfléchissant, on reconnaît qu'il est extrêmement difficile d'y arriver. Pour qu'une machine se meuve toujours avec la même vitesse , il faut que la puissance qui lui est appliquée fasse constamment équilibre aux résistances qu'elle a à vaincre. Si la résistance conserve toujours la même grandeur , la puissance doit agir constamment avec la même intensité; si les résistances viennent avarier, la puissance doit varier dans le même sens, et d'une quantité déterminée, pour que l'équilibre entre toutes ces forces ne soit pas troublé. Or, on conçoit, d'après le grand nombre de résistances de toute espèce qui se développent dans le mouvement d'une machine, qu'on doit rencontrer de grandes difficultés, pour disposer la puissance de telle sorte qu'elle fasse équilibre à chaque instant tt toutes ces résistances; et on le concevra d'autant mieux ^ si

Fig. 225.

l'on observe que les résistances changent souvent d'un moment à lautre, d'une manière purement accidentelle, suivant les variations de température, d'humidité, etc. Nous allons voir par quels moyens on est parvenu, non pas à lever ces difficultés, mais h les éluder en grande partie, pour atteindre le même but, dans la construction des horloges et des.montres.

§ 463. Les moteurs employés p)Our faire mouvoir les mécanismes qui servent à mesurer le temps sont de deux espèces différentes : ce sont des poids et des ressorts.

Pour faire agir un poids comme moteur d'une horloge, on le sus, pend à l'extrémité dune corde qui est attachée sur la surface d'un cy lindre horizon- i

tal,/îg.225,et qui fait un certain nombre de tours sur cette surface.

Le cyHndre peut tourner autour de son axe; le poids, qui tend conslamment à descendre, lui communique UDinomement de rotation, et ce mouvement est transmis au

Fig.

Fis. 227.

une roue dentée quiest fixée au cylindre.

Les ressorts qu'on emploie comme moteurs, pour les mécanismes d'horlogerie, sont des lames d'acier minces et très longues, qui ont été travaillées de manière à s'enrouler d'elles-mêmes en spirales, comme le montre la /îc/. 226. Supposons que l'extrémité extérieure du ressort soit attachée en un point fixe , et que l'extrémité intérieure soit liée à un axe ♦susceptible de tourner sur lui-même : lorsqu'on fera tourner cet

236 APPLICATION A l'Étude de quelques machines.

axe dans un sens convenable, il entraînera avec lui rextrémil^ intérieure du ressort, les spires se serreront de plus en plus sur son contour , et le ressort prendra la forme indiquée par la fig. 227. Si l'on abandonne ensuite Taxe à lui-même, le ressort, qui tend à reprendre sa forme primitive , lui imprimera tin mouvement de rotation : c'est ce mouvement que l'on transmet au mécanisme d'horlogerie, à l'aide d'engrenages. Il est clair que l'extrémité intérieure du ressort pourrait être tout à fait fixe, et que, si l'extrémité extérieure était attachée à une pièce susceptible de tourner autour de l'axe du ressort , elle communiquerait également un mouvement de rotation à cette pièce.

Si l'on compare l'action du ressort dont envient de parler à l'action d'un poids, on verra qu'il y a une différence essentielle. Le poids moteur agit toujours avec la même intensité ; tandis que la force du ressort va constamment en diminuant, depuis le moment où il commence à agir, jusqu'au moment où il a repris sa forme primitive. L'avantage que présente l'uniformité d'action du poids ne se retrouve donc plus dans l'emploi d'un ressort, et nous verrons que cette uniformité d'action est essentielle à la marche régulièn du mécanisme. Pour faire disparaître l'inconvénient que présentent les ressorts, sous ce point de vue, on a imaginé de les faire agir par l'intermédiaire d'une fusée, qui a pour objet de rendre leur action constante. A cet effet on enferme le ressort dans un tambour A,î fig. 228, qu'on nomme le barillet; sur la surface de ce barillet] est fixée l'extrémité d'une chaîne articulée B, qui, après avoir faii^

un certain nombre de tours sur cette surface, vient s'enrouler sur une sorte de tambour conique C, et s'y fixe par sa seconde extrémité. C'est ce tambour conique qui porte le nom de fusée: il présente une rainure, en forme d'hélice, dans laquelle viennent se placer les tours successifs de la chaîne. Lorsque le ressort est com-

pictement lendu , la chaîne est enroulée sur toute la surface do la fusée; elle s'en détache du côté de sa petite base, et vient se terminer sur la surface du barillet, qu'elle ne touche que dans une petite longueur. Le ressort a son extrémité intérieure fixe, et son extrémité eilérieure attachée à la circonférence du barillet ; en se détendant, il fait tourner le barillet, et communique un mouvement de mémo sens âla fusée, par l'intermédiaire de la chahie. Celle-ci se déroule sur la fosée, et s'enroule sur le barillet, et le mouvement ne cesse de se produire que lorsqu'elle s'est entièrement déroulée sur la fusée, de manière à s'en détacher du côté de la grande base. On voit que, pendant tout ce mouvement, la tension de la chaîne qui est produite par la force du ressort va constamment en diminuant ; mais aussi celle tension agit sur la fusée à l'extrémité d'un bras de levier de p!us en plus grand ; et l'on conçoit qu'on ait déterminé la forme de la fusée de manière qu'il y ait une compensation exacte, c'est-àdire de manière que l'action de la chaîne produise le môme effet qu'une force constante appliquée à l'extrémité d'un bras de levier invariable. Le mouvement de rotation que prend la fusée, sous l'action de la chaîne, se transmet à tout le mécanisme, par l'intermédiaire de la roue D, que la fusée entraîne en tournant.

§ 16i. Le moteur, quel qu'il soit, fait tourner un arbre, ainsi (jne nous venons de le voir; une roue dentée, mobile avec cet arbre, engrène avec une autre roue dentée plus petite, ou pignon, qui eslflxée sur un second» arbre parallèle au premier ; ce second arbre porte à son tour une roue dentée qui engrène avec un pignon fixé à un troisième arbre de môme direction; et ainsi de suite. Si la roue que porte le premier arbre a six fois plus de dents que le pignon avec lequel elle engrèiio, le second arbre tournera six fois plus vite que le premier ; si la roue du second arbre a quatre fois plus de dents que le pignon qui h.ii correspond, le troisième arbre tournera quatre fois plus vite que le second, et, par conséquent,

E -quatre fois plus vite que le premier. En continuant de cette ère, on reconnaîtra que le mouvement de rotation du premier arbre se transforme dans des mouvements de rotation du 2' arbre, du 3" arbre, du 4« arbre,.... de plus en plus rapides ; et le rapport des vitesses de deux arbres consécutifs sera toujours le môme que celui des nombres de dents de la roue et du pignon qui transmettent le mouvement de l'un à l'autre.

§165. Après avoir fait connaître la disposition des rouages dune horloge ou d'une montre, et le moteur qui met ces rouages en mouvement, il ne nous reste plus qu'à montrer comment on ré- -nlnriîîc ce mouvement, de manière à faire mouvoir uniformément,

Fig. 229.

238 APPLICATION A L'ÉTUDE DE QL'ELQITES MACHINES.

sur un cadran, une ou plusieurs aiguilles destinées à servir (lin dicateurs pour la mesure du temps.

Nous avons dit que, pour rendre le mouvement uniforme, ilfal lait élablir un équilibre permanent entre la puissance et l'ensemble des résistances. On y parvient en adaptant au dernier arbre du mécanisme, à celui dont la vitesse est la plus grande, des palette» qui viennent choquer l'air pendant leur mouvement. La fig. 229

indique la disposition qu'on donne habituellement à ces palettes:

elles sont au nombre de deux, directement opposées l'une à l'autri et formées simplement d'une pli»

que mince rectangulaire A, qui etf traversée au milieu de sa largeur par l'axe avec lequel elle doU tourner. La résistance que \'À leur oppose varie proportionnellement au carré de leur vite* (§ 4 29). 11 en résulteque, lorsque!

mouvement commence à se proi duire, la résistance qu'éprouve^ ces palettes est très faible; la force du moteur est trop grande poit qu'il y ait équilibre, et par suite la vitesse de toute la machifl| augmente. L'accélération du mouvement détermine un accroissfti ment de la résistance éprouvée par les palettes, et la machine a(q teint bientôt une vitesse telle, que la puissance fait éauilibreaM résistances : dès lors le mouvement ne se modifie plus ; il reste u«J forme tant que la puissance conserve la même intensité.

La nature de la résistance employée ici, pour arriver à un mottvement uniforme, présente un avantage important, qui consistée! ce que sa grandeur dépend de la vitesse du mouvement. Si, p» une cause quelconque, la vitesse était trop grande, les résislanc^ l'emporteraient sur la puissance, et le mouvement se ralentirail;i au contraire, la vitesse était trop faible, la puissance leniporterail à son tour sur les résistances , et le mouvement s'accélérerait Ainsi l'emploi de la résistance de l'air, pour régulariser le moutement d'un mécanisine d'horlogerie, ne permet pas seulement d'obtenir un mouvement uniforme, mais encore elle fait que ce moovement ne peut avoir lieu qu'avec une vitesse déterminée. lln« serait pas de même, si les résistances et la puissance étaient toutes indépendantes de la vitesse du mouvement : léquihbre entre toutes ces forces ferait que le mouvement dp la piachinç serait unifonne.

nais ne déterminerait en aucune manière la vitesse de ce mouvenent, qui pourrait indifféremment être lent ou rapide.

D'après ce qui vient d'être dit, la vitesse déterminée que prend m mécanisme d'horlogerie, dont le mouvement est régularisé par la "ésistancede Tair, dépend delà grandeur de la puissance; puisque e mouvement ne devient uniforme que lorsque la résistance op- )osée par l'air aux palettes, jointe aux autres résistances passives, st capable de faire équilibre à cette puissance. Pour que le mouement s entretienne pendant un certain temps avec une vitesse ivariable, il faut donc que la puissance agisse pendant tout ce împs avec la même intensité. C'est ce qui aura lieu, si l'on se sert 'an poids comme moteur ; mais si l'on emploie un ressort, il sera écessaire de le faire agir par l'intermédiaire d'une fusée.

Quoique le moyen qui vient d'être indiqué, pour régulariser le Kmvement, paraisse excellent, il ne fournit cependant pas un mouement assez régulier pour pouvoir servir à la mesure du temps, a masse d'air, que les palettes rencontrent en tournant, ne se résenle pas toujours à elles dans des conditions identiquement «mêmes; le moindre courant qui existe dans l'air environnant «difie la manière dont elles sont relardées dans leur mouvement, 'nu autre côté, le moindre changement qui arrive dans la granior de la puissance, et dans les frottements des diverses pièces s unes sur les autres, trouble l'équihbre, et la vitesse varie de anière à le rétablir, en faisant varier en conséquence la résistance ^'éprouvent les palettes de la part de l'air. Aussi n'emploie-t-on de ireils mécanismes, dont le mouvement est régularisé par la réslance de l'air, qu'à des usages pour lesquels on n'a pas besoin une régularité aussi parfaite que pour la mesure du temps. On s'en rt pour les lournebroches, pour faire mouvoir des pompes dans s lampes Carcel, pour faire tourner les figures de cire qui sont ^posées dans les boutiques des coiffeurs, etc. On s'en sert encore rsqu'on a besoin de produire un mouvement uniforme de courte lïrée, comme dans l'appareil de M. Morin, destiné à l'étude des 48 de la chute des corps (§ 90). C'est aussi un mécanisme de cette ^pèce qui est employé dans les horloges, pour la partie de la maiine qu'on appelle la Sonnerie. Dans les anciens tournebrochos, a se servait d'un poids comme moteur, et la vitesse restait toujours 'nsiblement la même. Mais dans la plupart des cas qui viennent ^Ire cités, le moteur est un ressort qui agit directement sur les Joages, et le mouvement, tout en étant régulier à un moment quel- !>Dque, se ralentit peu à peu, jusqu'à ce qu'il s'arrête tout à fait.

§466. Ne pouvant produire, par le moyen qui vient d'être

240 APPLICATION A l'Étude de quelques macuines.

indiqué, ni par aucun autre, un mouvement assez uniforme pour servir à la mesure du temps, on est obligé de se conlenter d'un mouvement périodiquement uniforme, dont la réalisation, tout en présentant aussi de grandes difficultés, peut cependant être obtenue d'une manière plus complète. A cet effet, on emploie une pièce particulière, qui oscille régulièrement, et qui, à chaque oscillation, arrête entièrement le mouvement des rouages. De cette manière le mouvement est intermittent, et les aiguilles qui servent à marquer le temps sur un cadran, au lieu de tourner avec continuité, ne marchent que par saccades ; mais la quantité dont elles se déplacent à chaque fois est ordinairement si faible, que l'œil nepeuts'ea apercevoir, et que leur mouvement présente, en défmitive, les apparences d'un mouvement continu extrêmement lent. Ce n'est que lorsqu'une aiguille marche assez rapidement sur un cadran, comme les aiguilles qui marquent les secondes, que ce mouvement discoiitinu devient sensible.

La pièce oscillante, dont nous venons de parler, et dont les oscillations doivent servir à arrêter périodiquement le mouvement des rouages, porte le nom de régulateur. Les pièces qui sont destinées à établir une liaison entre les rouages et le régulateur, par l'intermédiaire desquelles celui-ci arrête à chaque instant le mouvement produit par le moteur, constituent ce que l'on nomme V échappement.

§ \ 67. Le premier régulateur qui ait été employé pour les horloges et les montres consiste en une roue métallique, massive à sa circonférence, et mobile autour d'un axe sur lequel elle est fixée en son centre. Cette roue, espèce de petit volant, qu'on désigne sous le nom de balancier, ne prend pas d'elle-même un mouvement d'oscillation autour de son axe, après qu'on lui a donné une impulsion initiale; mais ses oscillations sont produites par l'action du nioieiir lui- môme, action qui se transmet par l'intermédiaire des rouagesel de l'échappement. C'est ce que fera bien comprendre la pg. 230, qtii est destinée à montrer en même temps la disposition générale dune montre: elle a été construite en écartant les roues les unes des autres, dans le sens de la hauteur, et en plaçant leurs axes sur un même plan, afin de faire voir d'une manière plus nette tous les détails de celte disposition.

Le ressort A , dont l'extrémité extérieure est fixe, tend à faire tourner l'axe auquel est attachée son extrémité intérieure. Cet axe |)orle une roue à rochet B, qui agit sur la roue dentée C, par l'interroédiairc du doigt 0. La roue C fait tourner le pignon D, et par suite la roue E ; celle-ci fait tourner le pignon F, et la roue G ; la roue G communique son mouvement au pignon H, et l'axe de ce pignon fait tourner la

HORLOGE Ulfi. 'Itii

roue M, par l'intermédiaire de la roue K et du pignon L, qui font fonction de roues d'angle. En avant de la roue M, qui porte des dents d une forme particulière, passe l'axe du régulateur N ; cet axo est

lî de deux palettes /, i\ dirigées h angle droit l'une sur TiiiUrG, et placées en regard de Iq partie supérieure et de la partie inférieure deja roue M, de m an i ère à pouvoir être rencontrées p;:ir les dents

iceLle roue, qui porte le nom tle roue- tk rencontre. ].om\m la |& tourne, ses dents vieiment alternativement choquer les deux pltes i, i\ La palette i reçoit une inipulsion (|ui la iV\i mouvoir Favant à rarrière. Mais bientôt raulre paleLLo f' vient se mettre ' lecliemin d'une dent de la roue M : elle on reroit une impulsion la ramène en avant. La palette i se [lonve alors de nouvoiJu |>ljr lie manière a être rencontrée par les dents de cette ryne ; elle î'cpcussce on arrière, et ainsi de suite. L'échappement est ici formé de la roue de rencontre M, et des deux palettes t, i'; on le nomme échappement à recul, parce que, chaque fois qu'une des palettes vient choquer une des dents de la roue, le balancier, qui n'a pas encore perdu tout son mouvement, fait reculer la roue d'une certaine quantité. Le mouvement n'est régularisé que d'une manière imparfaite par l'emploi du balancier et de l'échappement à recul. Chaque mouvement que prend le balancier lui est communiqué par l'action d'une dent de la roue de rencontre sur une des palettes, et ce mouvement s'effectue avec une

242 APPLICATION A L*ÉTUDK DE QUELQUES MACHINES, rapidilé plus ou moins grande, suivant que la pression exercée par la dent sur la palette est plus ou moins intense. Les variations qui peuvent arriver dans la grandeur de la force motrice, et qui arrivent nécessairement si Ton emploie un ressort sans fusée ; celles qui se présentent dans la grandeur des frottements des diverses pièces les unes sur les autres, surtout en raison de Tépaississement des huiles dont on est obligé de les enduire, sont autant de causes qui font que les palettes ne reçoivent pas toujours la même impulsion. et qu'en conséquenceles oscillations successives du balancier nesonl pas de môme durée. Pour que l'espèce de régulateur qui vient d'èlre indiqué puisse être employé, il estde toute nécessité que la force du moteur soit aussi constante que possible, et que les divers frottements qui se produisent pendant toute la durée du mouvement présentent une grande uniformité.

§ 168. La fig. 230 fait voir de quelle manière les rouages font marcher, sur un même cadran, et avec des vitesses différentes, l'aiguille des heures et l'aiguille des minutes. L'axe de la roue E se prolonge, et c'est à son extrémité qu'est fixée l'aiguille des minutes. Il faut donc que le ressort moteur et le régulateur soient disposés de manière que cet axe fasse un tour entier en une heure. Sur ce niêoio axe est monté un pignon P, qui engrène avec une roue Q ; et l'axo de la roue Q porte un pignon R, qui engrène avec une roue S. Celte dernière roue est fixée à un cylindre creux, dans lequel passe librement l'axe de l'aiguille des minutes, et c'est à l'extrémité de ce cylindre creux qu'est adaptée l'aiguille des heures. De cette manière les deux aiguilles se meuvent circulairement autour d'un n.ênie centre, et cependant elles ne sont pas animées du mêm emouvement. Le pignon P a 8 dents, et la roue Q, 24 ; l'aiguille des minutes h\\ donc trois tours, pendant que la roue Q en faij un. D'un autre côlé. le pignon R a 8 dents, et la roue S en a 32 ; en sorte que la roueU fait quatre tours, pendant que la roue S en fait un . La roue S fait doncun tour pendant que l'aiguille des minutes en fait douze, et par suite le cylindre creux, qui sert d'axe à cette roue S, est bien propre ii conduire l'aiguille des heures.

L'ensemble des quatre roues et pignons P, 0, R» S, avec les deux aiguilles des heures et des minutes, est mis en mouvement par le seul axe de la roue E. La communication du mouvement de cetaxe. à toute cette partie dumécanisme qui est immédiatement au-dessous du cadran, s'effectue d'une manière telle qu'on puisse cependant faire marcher les aiguilles sans que la roue E tourne. A cet effet, au lieu d'un seul axe portant la roue E, les pignons D et P, et l'aiguille des minutes, il y en a deux placés l'un au bout de l'autre, et dont) oo

porle la roue E et le pignon D, et l'autre porte le pignon P et 1 aiguille des minutes. L'un de ces deux axes est creux à son extrémité, et l'autre axe pénètre à frottement dans cette cavité ; en sorte que l'un des deux axes venant à tourner par une cause quelconque, Vautre toarncracn même temps, à moins qu'il n'éprouve une résista nceca-^ pable de vaincre le frottement qui se développe entre eux. Lorsque la roueE tourne, elle entraîne le pignon P, et par suite les aiguilles, qui ne présentent qu une faible résistance. Mais si au contraire on veut mettre les aiguilles à l'heure, en faisant tourner directement l'aiguille des minutes, l'axe de cette aiguille n'entraînera pas l'axe de la roue £ dans son mouvement, à cause de la résistance opposée par tout le mécanisme, qui devrait se mouvoir en même temps que la rone E. L'aiguille des minutes ne fait tourner avec elle que les roues et pignons P, Q, R, S, et l'aiguille des heures et tous les autres rouages restent en repos.

§ 169. Le ressort, qui met tout le mécanisme en mouvement, fg. 230, no peut pas agir indéfiniment ; lorsqu'il est détendu, il est nécessaire qu'on le tende de nouveau, pour que le mouvement continue: c'est ce qu'on appelle remonter l'horloge ou la montre. Pour tendre le ressort A, on adapte une clef à l'extrémité carrée T de l'axe auquel il est attaché intéiieurement, et l'on fait tourner cet axe dans un sens contraire à celui dans lequel l'action du ressort le fait habituellement tourner. Si la roue C était fixée à cet axe, elle tournerait avec lui, pendant qu'on tendrait le ressort, et elle entraînerait nécessairement tout le mécanisme, y compris les aiguilles, dans ce mouvement rétrograde. Pour que cela n'ait pas lieu, on fait agir l'axe du ressort moteur sur la roue C,par l'intermédiaire d'une roue à rochet B, et d'un doigt o, sur lequel appuie constamment un petit ressort de pression. De cette manière la roue G n'est entraînée par l'axe, que lorsque celui-ci cède à l'action du ressort moteur ; et lorsqu'on fait tourner cet axe en sens contraire, pour remonter le ressort, il n'entraîne que la roue à rochet B, dont les dents passent successivement sous le doigt o, en faisant entendre un bruit que tout le mondeconnaît. Par suite de cette disposition, les roues et les aiguilles restent immobiles pendant toute la durée du remontage.

§ 4 70. Revenons maintenant à l'étude des régulateurs. L'emploi (l'un pendule, pour régulariser le mouvement dune horloge, a été imaginé par Huyghens, en 1657. C'est à ce régulateur qu'est due la grande précision avec laquelle les horloges bien construites marquent le temps. Quels que soient les soins qu'on mette à disposer le mécanisme, de manière que le régulateur soit soumis à des actions constantes de la part du moteur, on ne peut jamais y arriver qu'im-

2/i/i APPLICATION A l'ÉTUDE DE QUELQUES MACHINES, parfaitement ; il est donc très important que le régulateur soit d'une telle nature, que la durée de ses oscillations ne soit pas influencée par la variation de ces actions. Or c'est précisément ce qui arrive pour le pendule, dont les oscillations, pourvu qu'elles soient petites, ont une durée indépendante de leur amplitude. Si l'amplitude des oscillations du pendule, employé tomme régulateur, se trouve tantôt augmentée, tantôt diminuée par l'effet du moteur, leur durée n'en restera pas moins toujours à très peu près la même, et par suite le mouvement de l'horloge sera convenablement régularisé. Ce n'est cependant pas une raison pour négliger de rendre l'action du moteur

sur le régulateur aussi uniforme que possible, lorsque l'on veut arriver à un très grand degré de perfection dans la mesure da temps.

L'échappementqu'oD emploie habituelle- ■ ment pour faire communiquer les rouages d'une horloge au pendule régulateur, est \ échappement à ancre, que nous allons décrire , et qui est représenté par la fg.

231. Une pièce ABC en forme d'ancre, est suspendue à un axe horizontal D, et peut librement tourner autour de cet axe.

Cette ancre reçoit du pendule un mouvement oscillatoire autour de son axe de , . suspension. Fntre ses

lieux extrémités A et C se trouve une roue E, qui est fixée au dernier arbre du mécanisme de l'horloge, et à laquelle le moteur tend constamment à donner un mouvement de rotation. Les dents de cette roue viennent alternativement s'appuver sur la face infé-

rieure de la partie A de l'ancre, et sur la Face supérieure de la partie C. Ces deux faces sont d'ailleurs taillées suivant des aies (le cercle concentriques à Taxe D;. en sorte que, pendant tout le temps qu'une* dent de la roue E est arrêtée par l'une des extrémités de l'ancre, cette dent, et par suite la roue, ^ reste complètement immobile. C'est le contraire de j^ ce qui avait lieu dans l'échappement à recul, où chaque dent de la roue de rencontre se mouvait constamment, pendant qu'elio était en contact avec la palette qui l'empêchait de passer.

Les deux extrémités A et C de l'ancre présentent, du côté de la roue, deii?w parties mu, pq, inclinées en sens contraires, sur lesquelles les dents de la roue doivent glisser avant d'échapper. Au moment où ce glissement se produit, la dent exerce sur l'ancre une pression qui tend à augmenter sa vitesse, et l'ancre réagit de son côté sur le pendule pour entretenir son mouvement. Sans la présence de ces deux petits plans inclinés, l'amplitude des oscillations du pendule décroîtrait progressivement, en raison des résistances occasionnées par l'air et le mode de suspension du pendule, et aussi en raison de celles qui proviennent du frottement de la roue d échappement sur les faces de l'ancre : ces résistances rendraient , au bout de peu de temps, les oscillations du pendule assez petites pour que les dents de la roue E n'échappent plus, et l'horloge sarréterait.

La fig. 232 montre de quelle manière l'ancre est mise en communication avec le pendule. L'axe horizontal D, auquel elle est fixée, porte à un bout une tige F, qui se termine inférieurement par une fourchette horizontale G La tige du pendule passe entre les branches de cette fourchette : en sorte que le pendule ne peut pas osciller, sans que l'ancre oscille en même temps.

Dans l'échappement à recul, le moteur agissait constamment sur lô régulateur pour modifier son mouvement. Il n'en est pas de même dans l'échappement à ancre, où l'influence du moteur sur le régulateur a disparu en grande partie ; cette influence n'existe plus que dans le frottement des dents de la roue d'échappement sur les faces do l'ancre, frottement qu'on peut rendre presque nul , et dans les '"^pulsions que l'ancre reçoit des dents, au moment où elles échap-

Fig. 23 2.

pent. Si Ton joint à cela la propriété précieuse du pendule, quiaété rappelée plus haut, on comprendra comment on a pu atteindre au degré de perfection que présentent maintenant les horloges pour la mesure du temps. »

La durée que doit avoir chaqi^ oscillation du pendule qui serldo régulateur à une horloge est déterminée par la liaison qui existe entre Faiguillo des minutes et la roue d'échappement. Pour qu'on puisse régler une horloge, c'est-à-dire l'empêcher d aller trop vite ou trop lentement, il est nécessaire qu'on puisse modifier le pendule, afin de l'amener à effectuer ses oscillations dans un temps convenable. Pour cela on ne fixe pas la lentille du pendule à sa lige ; elle est simplement traversée par celte tige, et soutenue par un écrou, qui est vissé sur la tige, et qu'on peut faire monter plus ou moins. Lorsque l'horloge va trop vite, cela vient de ce que les oscillations du pendule ont une trop courte durée ; on les allonge en abaissant la lentille. Si au contraire l'horloge va trop lentement, on relève la lentille. Dans les pendules de cheminée, on a adopté une disposition un peu différente: la lentille est fixée à sa tige, et le tout est suspendu à un fil de soie, qu'on allonge ou qu'on raccourcit, suivant que la pendule avance ou retarde.

§ 471. Les fig. 233 et 234 montrent la disposition d'une horloge dont le mouvement est régularisé par un pendule et un échappement à ancre. Le poids moteur A agit à l'extrémité d'une corde qui est enroulée sur le cylindre B ; il tend à faire tourner ce cylindre, et par &uite la roue C ; cette roue C engrène avec un pignon 1), dont l'axe porte une deuxième roue E ; le pignon F engrèneavecla roue E, et sur son axe est fixée une troisième roue G ; celte troisième roue engrène à son tour avec le pignon H, sur l'axe duquel se trouve une quatrième roue K ; enfin la roue K engrène avec le pignon L, dont l'axe porte la roue d'échappement M. L'ancre NN, mobile autour de l'axe 0, embrasHO la partie supérieure de la roue M. L'axe 0, pg. 234, porte une tige S qui se termine inférleurement par une fourchette T ; la tige UU du pendule, dont V est la lentille, passe entre les branches de la fourchette T. Le pendule est saspendu par deux lames de ressort, X, X, qui fléchissent dans un sens ou dans l'autre, à mesure qu'il oscille.

Le pendule ayant une longueur telle que la durée de chacune de ses oscillations soit précisément d'une seconde, c'est sur l'axe a de la roue déchappement fig. 234, qu'est fixée l'aiguille des secondes. La roue d'échappement porte trente dents, et comme il faut deux oscillations du pendule pour qu'une dent vienne prendre la place de la précédente, il s'ensuit que l'aiguille des seconde?

fail un tour entier en 60 secondes ou une minute. Le pignon H, porté par l'axe b de la roue K, se prolonge à gauche de la figure, et le prolongement engrène avec une roue c, fixée à un cylindre creux qui enveloppe l'axe de laiguille des secondes, et qui porte laiguille des minutes. A côté de la roue c, et sur le môme axe creux, il existe une socrnde ror.e rf, qui engrène avec une

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roue e; Taxe de la roue e porte un pignon ^, qui engrène avec la roue g ; cette roue q est fixée à un second axe creux, qui enveloppe le précédent, et qui porte laiguille des heures. Lorsque le poids moteur a fait dérouler^ en descendant, toute la

2^8 ippcarir»; \ Cimiit uk iyim.ijvvs ^^iiciimEs,

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corde qm était enrauR» sur le cylmJrt^ D, il mt peut plus continuer à agir, à moins qu'on iiVnmuleds^ nouveau la corde, en fabant remonter le poUliS. Pour eela, on fait tourner k cylindre B dans un sens convenable^ à l'aide d'une clef. Tous leà rauiigeb seniieiilenLniîn5s dans ce mouvement rétro;^radeT si l'on n'avait jias adapté au cylindre un appareiï semblatïle â celui que nous avons déjà vu sur la /Sy. 230, et qui était dojitiné à remplir lo mômo objtH. Unorouo k roçliet P» fùj, 2:î3, e>t fixée i» 1 u\e du cylindre B, et tourne nm^ssaira-

mentavec ce cylindre, dans quelque sens qu'il se meuve. Un doigt 0 s engage entre les dents de la roue P ; et un ressort R maintient ce doigt constamment appuyé sur la roue. Le ressort et le doigt sont ; attachés à la roue dentée C. Lorsque le cylindre B tourne sous l'action du poids moteur A , il fait tourner la roue C, par l'intermédiaire de la rooe à rochet et du doigt ; mais lorsqu'on fait tourner le cylindre en sens contraire, pour remonter le poids, les dents de la roue à rochet passent successivement sous le doigt, et la roue C ne tourne pas.

§ 472. Les avantages que présente l'emploi d'un pendule, comme régulateur, sont exclusivement réservés aux horloges fixes, car il est bien clair que les mouvements divers, souvent brusques, que doivent recevoir les horloges portatives ou montres, troubleraient complètement les oscillations du pendule et le jeu de l'échappement. On a donc été obligé d'imaginer pour les mon très un régulateur spécial, qui ne fût pas incompatible avec la mobilité delà machine tout entière, et qui présentât en même temps, autant que possible, les avantages du pendule. Le balancier régulateur, décrit précédemment (§ ^67)} satisfait bien à la première condition; mais il est loin de satisfaire à la seconde Nous avons vu en effetque ce régulateur, n'oscillant pas de lui-même, mais recevant toujours la totalité de son mouvement du moteur, devait conserverdans ses oscillations la trace des variations de la force que le moteur transmet aux palettes. C'est encore Huyghensquia imaginé le régulateur qui est exclusivement «nployé pour les montres.

Ce régulateur n'est autre chose que le balancier dont on vient de parler, muni d'un ressort spiral qui lui donne la propriété d'osciller lie lui-môrne, sans avoir besoin pour cela de l'action du moteur. Ce ressort, que l'on nomme simplement le spiral, a la même forme que ie ressort moteur décrit précédemment et représenté par la /»g226 , mais il est beaucoup plus délié, et a par conséquent beaucoup moins tle force. Son extrémité intérieure est attachée à l'axe du balancier comme le montre la /îg. 235, et son autre extrémité est fixée à une des platines de la montre.

Le spiral prend naturellement une certaine forme d'équilibre.

Lorsqu'on fait tourner le balancer, soit dans un sens, soit dans 1 antre, le spiral se trouve dé- Fig. 235.

^ormé; en vertu de son élasli-

•ilé, il tend à reprendre la figure qu'il avait précédemment, et rarr.ène le balancier vers sa position primitive. Mais, au moment où

ie spiral a repris exactemeni sa figure d'équilibre, le balancier est animé d'une vitesse en vertu de laquelle il continue à tourner dans ie môme sens ; le spiral se déforme donc en sens contraire, et oppose au balancier une résistance croissante, qui finit bientôt par le réduire au repos. Alors le spiral, en continuant à agir sur ie balancier, le ramène de nouveau à sa position primitive ; celui-ci la dépasse, et ainsi de suite. Le balancier muni du spiral, après avoir été dérangé de sa position d'équilibre, oscille donc de part et d'aube de cette position, de la môme manière qu'un pendule oscille defltf et d'autre de la verticale. On peut dire que le spiral est au hii^ cier ce que la pesanteur est au pendule. Il est en outre très s tant d'observer que la durée des oscillations du balancier est ii dante de leur amplitude, pourvu que le spiral soit convenabi construit.

§ 4 73 . Il ne suffît pas que les durées des oscillations libres du balancier muni d'un spiral soient indépendantes de leur amplitude, pour que l'application d'un pareil balancier à un mécanisme d'hologerie en régularise complètement le mouvement ; il faut corë que l'échappement soil tel que le balancier soit soustrait, tant que possible, à l'action du moteur, action qui modifierai inégalement la durée des oscillations, suivant qu'elle serait plos oa moins énergique.

On a employé pendant longtemps, et l'on emploie encore, dans les montres communes, l'échappement à recul, ou à palettes, que nous avons déjà vu dans la/îgf. 230. Dans ce cas la partie du mécanisme qui sert à régulariser le mouvement est exactement disposée comn» l'indique cette figure, avec cette différence cependant que l'aséd» balancier est muni d'un spiral. La régularité du mouvement oblea» de cette manière est bien plus grande qu'elle n'était avant l'eiaploi du spiral ; mais elle laisse encore beaucoup à désirer. Le balancier seul a été perfectionné par l'addition du spiral; l'échapjfr ment a besoin d'être modifié à son tour. Nous allons voir enq«i| consistent les deux échappements principaux qu'on a substitoésà l'échappement à recul, et qui ont permis d'arriver à une grande perfection, dans la mesure du temps par les montres.

Le premier dont nous parlerons est Véchappemenl à cylindre, (^ est appliqué dans toutes les montres plates. L'axe du balancier, aa lieu de porter deux palettes, comme dans l'échappement à recul, est taillé d'une manière particulière, dans une portion de sa longueur. La fig. 236 montre la forme qu'on lui donne. La partieaft a été réduite à un demi-cylindre évidé; et, en outre, une échancrure c a été pratiquée dans ce demi-cylindre. C'est la partie deiw-

MORLOiiERlE. 251

cylindrique, située au-dessus de cette icliancrure, qui joue le rôle le pins important. La dernière roue du mécanisme, celle qu'on nonimo roue d'échappement , est placée dans un plan perpendiculaire à Taxe du balancier, et ses dents, qui s'élèvent au-dessus de sa

Fig. 23G.

surface, viennent s'engager dans le cylindre évidé que porte cet axe, /îgi.237. Les/îgf. 238 et 239 font voirde quelle manière le cylindre arrête et laisse passer successivement les dents de la roue. En vertu des oscillations du balancier, le cylindre A tourne autour du centre B, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre. Une dent G vient buter par sa pointe contre la surface extérieure du cylindre, fig. 238 ; mais bientôt ce cylindre a pris une autre position, fig. 239, et la dent C, qui a pu marcher sous l'action du moteur, vient buter do nouveau contre la face intérieure du cylindre; le cylindre, reprenant ensuite sa première position, laisse échapper la dent C, et arrête la dent suivante par sa surface extérieure, et ainsi de suite.

Dans cet échappement, tant qu'une dent est arrêtée sur l'une des deux faces du cylindre, elle ne tend, en aucune manière, à le faire mouvoir dans un sens ou dans l'autre ; le cylindre oscille sous la seule action du spiral. Cependant le frottement qu'il éprouve de la I>art des dents qu'il arrête, joint aux autres résistances qui s'opposent au nQOuvement du balancier, tend à diminuer l'amplitude de

252 APPLICATION A LÊïUDE DE QUELQUES MACHINES.

ses oscillations; et la montre cesserait bientôt de marcher, si le moteur ne restituait de temps en temps au balancier le mouvement que ces résistances lui font perdre. C'est po»r cela qu'on donne aux dents la forme qu'elles présentent extérieurement ; au moment où la dent C, après avoir glissé sur la face extérieure du cylindre, fig. 238, commence à échapper, sa convexité pousse le bord D, et accélère ainsi le mouvement du balancier. C'est encore pour ia

même raison que l'autre bord E du cylindre est taillé en bisean : lorsque l'extrémité de la dent atteint ce bord, elle glisse sur la petite face oblique, et donne une impulsion au balancier.

L'échappement à cylindre, que nous venons de décrire, est pour le balancier ce que Véchappement à ancre est pour le pendule. Dans ces deux échappement^, tant qu'une dent est arrêtée, soit par le cylindre, soit par l'ancre, elle reste complètement immobile. Dp

HOBLOGERIS. 25S

même, dans 1 un, comme dans Tautre, le régulateur est constamment sous rinOuence du moteur, influence très faible, il est vrai, mais qui n'en existe pas moins, puisque les dents frottent sur la pièce qui les arrête, et qu* ensuite, au moment où elles se mettent en mouvement, elles donnent une impulsion à cette pièce. L'échappement à cylindre est excellent, et suffît bien pour les montres ordinaires ; mais pour la construction des montres marines, qui doivent marcher pendant plusieurs mois sans se déranger sensiblement, on a imaginé un autre échappement, dans lequel on a fait disparaître cette influence continuelle du moteur sur le régulateur, et qui pour cela porte le nom d'échappement libre. Voici en quoi il consiste :

Un ressort A, /Ig. 240, dont l'épaisseur diminue progressivement

Fig. 240.

d'un bout à l'autre, est fixé, par son extrémité amincie, dans un talon B. Ce ressort porte tine saillie C, contre laquelle viennent buter successivement les diverses dents de la roue d'échappement. Il porte en outre un petit talon D, dans lequel est fixé un second ressort très Gexible E. Ce second ressort passe sous l'extrémité recourbée d'un crochet F, qui termine le premier ressort ; en sorte qu'il peut s'abaisser au-dessous de ce crochet sans que rien s'y oppose : tandis que, s'il s'élève , il entraîne le crochet avec lui, et soulève ainsi le ressort A. L'axe G du balancier est muni d'un doigt a, qui oscille ea même temps que lui, et qui rencontre l'extrémité du petit ressort E à chaque oscillation. Lorsque le mouvement a lieu dans le sens indiqué par la flèche f, le doigt abaisse le petit ressort en passant; mais le ressort A reste immobile, ainsi que la roue d'échap-

254 APPLICATION A l'ÉTUDE DE QUELQUES MACBINES. peinent. Dans l'oscillation contraire, le doigt a soulève le ressort E; celui-ci soulève à son tour le ressort A, la dent qu'arrêtait la saillie C passe, et cette saillie, ramenée aussitôt dans sa position par le ressort A, arrête la dent suivante. Au moment où une dent échappe, une autre dent de la même roue^ d'échappement vient donner une impulsion au bord i d'une entaille pratiquée dans un petit disque fixé à Taxe du balancier ; de cette manière le moteur restitue au balancier, par une action presque instantanée, le mouvement qu'il a pu perdre, pendant qu'il a effectué deux oscillations. Sauf le moment où celte impulsion est donnée au balancier, on voit qu'il oscille sans être soumis en aucune façon à l'influence de la force du moteur.

§ 474. Nous avons vu que, dans les horloges dont le régulateur est un pendule, il suffisait d'élever ou d'abaisser la lentille du pendule, d'une quantité convenable, à l'aide de l'écrou qui la soutient, pour que l'horloge ne marche ni trop vite ni trop lentement. On a besoin également de pouvoir agir sur le régulateur d'une montre, de manière à atteindre le môme but. La durée des oscillations d'un pendule dépend à la fois de l'intensité de la pesanteur qui le fait mouvoir, et de la forme du pendule lui-même ; ne pouvant faire varier la pesanteur, pour modifier la durée des oscillations, on est obligé de changer la forme du pendule, et c'est ce qu'on fait en déplaçant sa lentille. De même la durée des oscillations d'un balancier dépend à la fois de sa forme, et de la force du spiral qui le fait mouvoir ; mais, contrairement à ce qu'on fait pour le pendule, c'est en modifiant la force du spiral, et non en changeant la forme du

balancier, qu'on fait varier ^^^^'"'[["ZZZ '" - . ^®^^® durée. Pour y parve-

nir, on dispose dans le voisinage de l'extrémité fixe du spiral une.pièce A , fig. 241, qui présente une échancrure B. Le spiral passe dans cette échancrure, et, lorsqu'il oscille, il ne commence à se déformer qu'à partir du point B ; en sorte que la por^ tion BC du spiral est comme

""* " si elle n'existait pas, et les

Fig. 241. choses se passent comme si

le spiral se terminait en B. • Cette pièce A peut se mouvoir circulairement autour de l'axe du balancier; on la déplace en faisant tourner l'aiguille D sUr le

cadran qui l'accompagne. Quand on fait marcher cette aiguille dans un sens ou dans l'autre, on produit le même effet que si l'on augmentait ou si l'on diminuait la longueur du spiral, et, par suite, on fait varier sa force ; on peut donc amener par là le balancier à faire des oscillations d'une durée déterminée, ou, en d'autres termes, avancer ou retarder la montre, de manière à la régler.

Les variations de température déterminant des dilatations ou des contractions dans les diverses parties d'un pendule ou d'un balancier, il en résulte des changements de forme qui font varier la durée des oscillations, et qui, par conséquent, dérangent la marche de 1 horloge ou de la montre. On obvie à cet inconvénient en construisant le pendule ou le balancier de matières inégalement dilatables, telleihent disposées, que leurs dilatations se contrarient, et qu'il n'en résulte aucun changement dans la durée des oscillations. On obtient ainsi des pendules et balanciers compensateurs : nous n'entrerons pas dans le détail de leur construction.

§ 175. Toutes les fois qu'une horloge fixe doit être installée dans nn lieu où Ton ne manque pas de place dans le sens vertical, on emploie un poids comme moteur de cette horloge. Le régulateur est d'ailleurs toujours un pendule.

Si l'horloge fixe ne doit occuper que très peu de place, comme les pendules de cheminée, il est impossible de se servir d'un poids comme moteur ; ou bien il faudrait remonter très souvent ce poids, en raison du peu d'espace qu'il aurait à parcourir en agissant sur les rouages. Dans ce cas on emploie un ressort, sans lui adjoindre une fusée, en raison de la bonté du régulateur, qui est toujours un pendule. Les variations de la force du ressort n'influent pas d'une manière notable sur la durée des oscillations de ce régulateur.

Le ressort moteur, et le balancier régulateur muni d'un spiral, ?ont exclusivement employés dans les montres ; elles ne diffèrent entre elles que par l'échappement. Dans les anciennes montres, on employait l'échappement à recul ou à palettes, tel qu'on le voit dans la^gf. 230, page 241. Avec cet échappement, il fallait nécessairement se servir d'une fusée, pour rendre uniforme l'action du ressort moteur, malgré les variations de sa force. Dans les montres modernes, on a substitué l'échappement à cylindre à l'échappement à recul, et l'emploi de cet échappement a permis de se passer de fusée. En outre on a pu diminuer beaucoup l'épaisseur de la montre, en raison de la suppression de la fusée et de la roue de rencontre. Dans les montres auxquelles on veut donner foute la précision possible, on emploie l'échappement libre, et Ton

conserve la fusée, afin d'éviter, autant qu'on le peut, toute cause de variation dans ia durée des oscillations.

§ \ 76 .Lorsqu 'cm remonte le poids moteurd'une horloge, les aiguilles ne rétrogradent pas, ainsi que nous l'avons expliqué précédemment, page 248. Mais, pendant f!oute la durée du remontage, elles restent stationnaires, et elles ne recommencent à marcher que lorsque le remontage est terminé. lien résulte que, si l'horloge était primitivement à 1 heure, elle se trouve ensuiteea retard de tout le temps pendant lequel les aiguilles n'ont pas marché. Lorsque Ihorloge doit marquer le temps d'une manière trçs précise, comme celles qui servent aux observations astronomiques, il est très important d'é^ite^ ce retard. On y parvient à l'aide de dispositions qui permettent à rhorloge de continuer sa marche, même pendant qu on la remonte. Nous allons en indiquer une des plus simples, qui est très employée.

Deux poulies mobiles A et B, fig. 2il sont soutenues par une corde sans fm, qui passe dans les gorges de deux poulies fixes C et D. Deu3f poids P, p, sont accrochésàcfô deux poulies mobiles Le plus fort des deux, P, tend à entraîner la corde ; et comme le? gorges des poulies G et D sont disposées de njanière que les cordons qui les embrassent ne puissent pas y glisser, ces deux poulies fixes tendent à tourner sous l'action du poids P. La poulie G porte latéralement une roue à rochet, dans les dents de laquelle s'engage un doigt E, pressé constamment contre la roue par le ressort F ; et d'après le sens dans lequel les dents du rochetsont tournées, la poulie G ne peut pas céder à l'action du poids P. Quant à la poulie D, elle est fixée à la première des roues dentées qui composent le mécanisme de l'horloge ; l'action du poids P fait tourner cette poulie, ce qui détermine le mouvement de tous les rouages. Le poids p est destiné à tendre suffisamment la corde, pour qu'elle ne glisse pas dans les gorges des deux poulies G et D; ce petit poids monte, en môme temps que l'autre descend. Pour remonter l'horloge, il suffit de tirer de haut en bas le cordon qui va de la poulie Gala poulie B ; ce cordon fait tour-

Fig. 242.

ner la poulie C, sans que le doigt E s'y oppose, et le poids P est remonté, sans cesser d'agir sur le cordon qui va de la poulie D à la poulie A. La poulie D, étant toujours soumise à l'action du poids moteur, même pendant qu'on le remonte, fait tourner les rouages et les aiguilles sans aucune interruption.

Lorsque le moteur d'une horloge ou d'une montre est un ressort agissant directement sur les rouages, sans fusée, les choses peuvent être disposées de manière que les rouages et les aiguilles s'arrêtent pendant le remontage : c'est ce qui a lieu précisément sur la ^(/. 2 3 0, ainsi que nous l'avons expliqué dans la page 243. Mais on peut aussi, dans ce cas, par un simple changement de disposition, faire en sorte que les rouages et les aiguilles marchent toujours, pendant qu'on tend le ressort moteur. Il suffit pour cela que ce ressort soit placé dans un barillet fixé à la première des roues du mécanisme, et qu'on le remonte en faisant tourner l'axe auquel est attaché son extrémité intérieure. On voit en effet que, soit qu'on ne touche pas à cet axe intérieur, soit qu'on le fasse tourner pour enrouler le ressort tout autour de lui , l'extrémité extérieure du ressort agira toujours sur la circonférence du barillet, et fera conséquemment tourner sans interruption la roue qui y est fixée, ainsi que toutes les autres. C'est ainsi qu'est disposé le ressort moteur des pendules de cheminée, et aussi celui des montres plates, dans lesquelles l'échappement à cylindre a permis de supprimer la fusée. Il est clair que Taxe, auquel le ressort est attaché intérieurement, doit porter une roue àrochet, qui ne le laisse tourner que dans le sens convenable au remontage.

Lorsque le ressort moteur agit par l'intermédiaire d'une fusée, le remontage s'effectue en faisant tourner la fusée en sens contraire du sens dans lequel le ressort la fait habituellement tourner. De cette manière la chaîne, que l'action du ressort avait entraînée en totalité sur le contour du barillet, s'enroule de nouveau sur la fusée; en môme temps le barillet tourne sous l'action de la chaîne, et entraîne l'extrémité extérieure du ressort, qui se serre ainsi de plus en plus autour de son axe. Pour que le mouvement rétrograde, imprimé à la fusée pendant le retoontage, ne se transmette pas à tous les rouages, on lui â adapté une roue à rochet, à l'aide de laquelle elle agit sur la première des roues de la montre, ainsi qu'on le voit surla/îg. 243. Cette roue à rochet se loge dans l'intérieur de la roue dentée, et un doigt, qui s'y trouve placé, vient s'engager entre ses dents. La fusée et la roue dentée ont été écartées l'une de l'autre dans la /!gf. 243, afin de bien montrer cette disposition.

Voici maintenant comment oh parvient à faire continuer le mouvement de la montre, pendant qu'on la remonte, en enroulant la

258 APPLICATION A L'ÉTUDE DE QDELQUES MACHINES, chaîne sur la fusée. La roue à rochet A, qui fait corps avec la fusée, ^ry. 244, au lieu d'agir directement sur la première roue du rouage,

n'agit sur cette roue que par Fintermédiaire d'une seconde roue à rochet B, dont les dents sont tournées en sens contraire. Lorsque le ressort moteur tend la chaîne et fait tourner la fusée, la roue à rochet A, qui en dépend, tourne dans le sens de la flèche f: à l'aide du doigt m, cette roue fait tourner, dans le même sens, Ja roue B dont les dents passent ainsi successivement sous le doigt n, sans être nullement gênées par ce doigt. Un ressort abc est fixé, d'une part en a à la roue B, et d'une autre part en c à la roue C. La roue B, mise en mouvement comme nous venons de le dire, tire l'extrémité a de ce ressort ; il se tend, et tire à son tour la roue C , pour la faire tourner dans le même sens.

Lorsqu'on fait tourner la fusée, et par suite la roue A.

dans le sens de la flèche f', pour remonter la montre, la roue B ne peut pas la suivre, à cause du doigt nqui l'en empêche ; l'extrémité a du ressort ak ne pouvant rétrograder, la tension de ce ressort continue à tirer le point c de la roue C, dans le sens de la flèche /", et la montre ne cesse pas de marcher. Ce ressort peut ainsi entretenir seul le mouvement des rouages et des aiguilles, pendant un temps assez long, pour qu'on puisse remonter complètement la montre ; lorsqu'ensuite le ressort moteur reprend son action, il restitue au ressort ahc la tension qu'il a perdue pendant le remontage.

§ 177. Pour terminer ce que nous avons à dire de l'horlogerie, nous indiquerons la disposition d'une sonnerie , c'est-à-dire du mécanisme spécial qui fait sonner les heures et les fractions d'heure,

à mesure qu'elles sont marquées sur le cadran par les aiguilles. La fig. 245 représente la sonnerie d'une horloge fixe dont le moteur

Fig. 245.

est un poids. Cette sonnerie a un moteur spécial, qui est également un poids, attaché à l'extrémité de la corde A. Cette corde s'enroule ^u^ un cylindre B ; le mouvement que le poids moteur tend à lui imprimer se transmet à la roue C montée sur le même arbre; la roue C engrène avec le pignon D, et fait ainsi tourner une secçnde

260 APPLICATION A l'ÉTUBE DE QUELQUES MACHIKES. roue E ; la roue E, agissant sur le pignon P, fait tourner une troisième roue G ; celle-ci transmet son mouvement au pignon H, et, par suite, à une quatrième roue I ; la roue I le transmet à son tour au pignon K et à une cinquième roue L; enfin la roue L fait tourner le pignon M, dont Taxe porte deux palettes N, N, destinées à choquer l'air, pour régulariser le mouvement. Pendant que tous ces rouages tournent sous Faction du poids moteur, des chevilles a, a^ fixéfê sur Tun des côtés de la roue G , viennent successivement soulever le levier b ; ce levier fait tourner Taxe c , auquel est attachée la queue du marteau e. Aussitôt qu'une des chevilles a, a, abandonne le levier 6, après l'avoir soulevé, ce levier revient dans sa position primitive, en vertu de l'action d'un ressort, et le marteau se trouve ainsi ramené vers le timbre f. Si ta queue du marteau était rigide, il ne viendrait pas toucher le timbre. Mais au contraire elle est flexible et élastique ; le marteau peut donc dépasser sa position d'équilibre, en vertu de sa vitesse acquise, et venir choquer le timbre, pour être ensuite brusquement ramené en arrière par l'élasticité de sa queue. On voit par là que le marteau frappera un coup sur le timbre, chaque fois qu'une des chevilles a, a, viendra soulever le levier b.

Tant que l'horloge ne doit pas sonner, une cheville », qui existe seule sur le côté de la roue I, vient buter sur l'extrémité A d'un levier gh. Ce levier, mobile autour du point g, est soulevé par un appendice qui dépend du mécanisme de l'horloge, au moment même où la sonnerie doit commencer à marcher. Si le levier gh retombe tout de suite dans sa position primitive, la roue I est arrêtée après avoir fait un seul tour ; une seule cheville a est venue agir sur le levier t, et le marteau ne' frappe qu'un coup sur le timbre. Pour que le marteau frappe le nombre de coups qui correspond à l'heure marquée par les aiguilles, on a fixé au levier gh un couteau k, qui s'appuie sur le contour d'une roue / placée en arrière. Tout autour de cette roue ont été pratiqués des crans inégalement espacés. Comme elle est fixée à l'axe de la roue E , elle tourne en môme temps que la sonnerie marche, mais avec une grande lenteur, et vient ainsi présenter successivement les divers points de son contour au couteau k. Si, au moment où le levier gh retombe, le couteau k entre dans un cran, l'extrémité h du levier arrête la cheville i; mais si le couteau k s'arrête sur une portion de la roue l comprise entre deux crans, le levier gh ne peut pas arrêter la cheville t , et la sonnerie continue à marcher, jusqu'à ce que la roue /, en tournant, vienne présenter un cran au couteau k.

, La roue f, qui ne marche que d'une petite quantité, chaque fois