DES ÉCHAPPEMENTS
es échappements sont une des parties les plus essentielles d’une montre ou d’une horloge , et nous regrettons vivement qu’aucun traité complet n’ait été fait sur cette matière par un des savants horlogers qui se sont succédé , en Europe) depuis le dix-septième siècle jusqu’à nos jours. Nous n’avons pas la prétention de venir ici remplir cette lacune : ce sujet comporterait à lui seul plusieurs volumes, qui ne seraient accueillis favorablement que s’ils étaient signés par un grand artiste possédant au suprême degré la théorie et la pratique; et encore alors ce savant artiste aurait une tâche immense à remplir, nous allions dire insurmontable.
Notre tâche est infiniment moins difficile, et cependant elle demande toute notre attention; car, s’il ne nous est pas permis de donner des leçons aux maîtres de l’art, nous avons devant nous une classe nombreuse d’élèves en horlogerie, pour lesquels notre enseignement peut être utile, et c’est uniquement pour ceux-ci que nous avons écrit ce chapitre. Nous ne l’avons livré à l’impression qu’après avoir étudié avec soin les ouvrages les plus importants qui ont été faits sur les échappements. Si le travail que nous soumettons au jugement de nos confrères remplit le but que nous nous sommes proposé, nous n’aurons pas à nous en prévaloir : ce sera justice d’en rendre hommage aux horlogers qui ont écrit avant nous; car nous avons lai^ment puisé dans leurs œuvres , et ce n’est qu’avec une grande réserve que nous avons joint quelquefois nos préceptes à ceux qu’ils nous ont laissés.
Le problème de la mesure mécanique du temps se réduit à produire un mouvement uniforme et à tenir compte de ce mouvement selon tel mode de subdivision
qu’on juge le plus convenable : celui, par exemple, qui s’accorde avec la mesure naturelle que fournit la rotation diurne de la terre.
Un mouvement continu et susceptible d’étre facilement observé, Vuniformilé de ce mouvement : telles sont les conditions du problème dont la solution intéresse éminemment la science astronomique, celle de la navigation, et généralement les sciences exactes ou d’application.
On obtient le mouvement continu en appliquant à l’un des moyens de mouvement que fournit la nature, tel que l’action d’un jwids ou celle d’un ressort, un mécanisme composé de roues et de pignons qui s'engrènent respectivement, et qui, pur leur action réciproque, multiplient à volonté la vitesse depuis le premier mobile jusqu’au dernier.
Il faut que ce dernier mobile marche lentement et uniformément : lentement, pour que ses révolutions puissent être facilement observées et que la force motrice ne s’épuise pas trop vite^ uniformément, parce que cette uniformité est la condition principale du problème.
On obtient ces deux effets à la fois par l'action d’une seconde machine, qui doit posséder essentiellement le principe d’uniformité. Cette machine est ou un pendule dont les vibrations sont naturellement isochrones quand elles ont lieu dans les mêmes arcs, ou un balancier qui se meut librement sur un pivot et auquel un ressort-spiral est attaché. Les oscillations de ce balancier, lorsqu’on l’a écarté de son point de repos, peuvent être insen^blement isochrones, même dans les arcs inégaux, moyennant certaines précautions que l’art a su découvrir. On nomme cette seconde machine le régulateur, à raison de sa fonction essentielle; l’autre se nomme le mouvement. Leur réunion constitue l’horloge ou la montre.
Le mécanisme par lequel s’opère cette réunion se nomme V échappement, .sans doute parce que la force motrice, alternativement continue et libérée par le jeu du régulateur, s’échappe par intervalles à chaque oscillation de celui-ci. Le mécanisme de l’échappement, quelque varié qu’il puisse être, se réduit toujours à procurer entre le dernier mobile du mouvement et son régulateur une action réciproque en vertu de laquelle , d’une part , le régulateur lalentit ce mobile et rend la marche uniforme ; tandis que, d’autre part, une aliquote quelconque de la force motrice, arrivée au dernier mobile, se transmet au r^ulateur pour entretenir ses oscillations, qui cesseraient tôt ou tard par les résistances de l’air et des frottements.
On conçoit aisément combien la perfection de l’échappement peut et doit contribuer à celle de l’horloge. Vainement chacune des deux machines qui la constituent seraitelle parfaite dans son genre : si le mécanisme qui les unit était vicieux, son influence nuisible ne tarderait pas à se manifester. Aussi est-ce vers l’invention ou le perfectionnement des échappements que se sont principalement dirigées les recherches des artistes, lorsque les régulateurs isochrones ont été découverts.
Le mouvement de la dernière roue peut être modiûé par le régulateur de plusieurs
manières différentes, qui constituent autant d'échappements divers. On peut en faire deux classes.
Dans la première, le mouvement de la dernière roue n’a pas lieu constamment dans le même sens; mais elle avance et recule par petits intervalles successifs, en sorte cependant qu’elle fait plus de chemin en avant qu’en arrière. On nomme échappc^ments à recul ceux qui modifient ainsi le mouvement de la roue. L’échappement dit à roue de rencontre, l’un des plus usités dans les montres communes, appartient h cette classe.
Dans la seconde classe de ces combinaisons, la marche de la dernière roue .se compose d'alternatives de mouvement et de repos parfait. On nomme, par cette raison, échappements à repos ceux qui produi.sent ces alternatives.
Iæ repos de la roue peut être accompagné de l’une ou l’autre des deux circonstances essentiellement différentes qui fournissent un moyen de subdivision dans la classe nombreuse des échap|>ements à repos; car, tondis que la roue ne chemine pas, le régulateur peut néanmoins continuer d’être influencé par elle à raison de quelque frottement, ou bien le repos de la roue laissera le régulateur dégagé de toute influence de sa part et dans une indépendance parfaite. On nomme libres ou indépendants les échappements (pii possiîdent ce caractère.
Enfin l’échappement peut être de telle nature qu’il rende le régulateur indépendant de la force motrice non seulement |)endant le repos de la roue, mais n\én\e pétulant son mouvement.
Ce paradoxe est résolu par l’échappement à remontoir, autrement dit à force constante ^ dans lequel le régulateur reçoit le supplément dont il a be.soin pour l’entrelieii de ses o.scillations, non point de la force motrice, mais d’un mobile intermédiaire animé par une force étrangère à celle qui conduit le rouage; dans ce cas, on peut dire que rhorloge est composée de trois machines.
Les fonctions d’un échappement à re|)os se composent de plusieurs parties, ou périodes d’action , qu’il faut distinguer et désigner par des dénominations appropriées.
La période plus ou moins courte pendant laquelle la dernière roue en mouvement agit sur quelque pièce du .système du régulateur, qui est aussi en mouvement, pour lui donner le petit supplément de force néces.saire à l’eniretien de ses oscillations, se nomme levée; l’arc parcouru par le régulateur pendant la durée de cette action se nomme l’arc de levée; on l’exprime en degrés, dont trois cent soixante mesurent la circonférence entière du cercle.
L’arc décrit par la dernière roue pendant <|u’elle est en mouvement n’est pas employé tout entier à la levée; une petite portion est réservée à ce que l’on appelle la c/(«<c, c’est-à-dire l’intervalle très-court qui sépare le dégagement d’une dent de l’entrée en prise de la suivante. Fendant cet intervalle, presque insensible, on peut dire que la roue et son régulateur, quoique tous deux en mouvement, sont sans action réciproque l’un sur l’autre.
Dans la période de repos, celle des trois fonctions qu’on vient de distinguer dont la durée est la plus longue, le balancier décrit un arc plus ou moins étendu qu’on nomme arc de vibration; son étendue varie selon la nature de l’échappement et son degré de liberté.
Cette étendue serait indifférente, c’est-à-dire les vibrations du régulateur seraient égales on durée, soit qu’elles fussent grandes ou petites, si le spiral possédait l’isockronisme {00 l’égalité de durée de ses vibrations, quelle que soit leur étendue), qui serait le caractère d’un ressort parfait, et si aucun frottement ne modiliait son action.
Enfin, dans les échappements libres, le régulateur exerce sur la dernière roue une fonction dont la période, extrêmement courte, est intermédiaire entre le repos et la levée; c’est l’acte par lequel il fait cesser ce repos en (Partant, par un coup brusque et dont l’étendue est limitée, l’obstacle qui retenait la roue. Nous appellerons cet acte le décrochement ou le dégagement; il dépense nécessairement une partie aliquole de la force oscillante du .spiral , et on cherche toujours à rendre cette perte la moindre possible ; la levée d’ailleurs la restitue aussitôt après par une aliquote de la force motrice.
Cet exorde, que nous avons abrégé autant que possible, était nécessaire pour l’intelligence de ce qui va suivre. Nous allons maintenant donner la description des ck;happements qui sont le plus usités en Horlogerie; nous commencerons par ceux des montres ou horloges portatives. Mais, comme nous ne voulons pas changer le plan que nous avons adopté , dans lequel nous plaçons toujours en première ligne l’histoire de l’Horlogerie, nous donnerons d’abord la description des échappements tels qu’ils étaient à la fin du dix -huitième siècle, .sauf ensuite h faire connaître, quand il y aura lieu, les modifications que des artistes habiles auraient fait subir à ces échappements, soit dans leur forme, soit dans leurs principes.
ARTICLE H
DE l’kCUAPPEMENT A CYLINDRE.
Cet échappement a pris naissance en Angleterre vers l’an 1720; le célèbre Graham, horloger de Londres, en fut l’inventeur.
La pièce principale de cet échappement est un cylindre creux ou écorce cylindrique (C, fig. 1, 2, 3, 4) faite d’acier et quelquefois en pierre dure. Ce cylindre, situé dans le prolongement de l’axe du balancier auijuel il appartient, pirouette alternativement dans un sens ou dans l’autre à chacune des oscillations de celui-ci.
Dans cette écorce cylindrique, est pratiqufie d’abord une grande entaille qui a fait disparaître environ la moitié de sa circonférence antérieure; le cylindre est entaillé ensuite jjus profondément par une échancrure (fig. 1, 2, 3, 4) appelée coche de renversement, qui doit être faite de manière h ne laisser que le quart de la circonférence du cylindre plein.
Fig. I.
Les faces ou bords verlicaux situés dans le sens de 1’épai.sseur de l’écorce du cylindre se nomment ses lèvres, et c’est par une impulsion contre elles que se font les
levées.
I.a roue d’échappement r r, tig. 1 , ne ressemble dans sa construction à aucune des roues ordinaires. L’intervalle d’une dent à l’auire est une échancrure circulaire ; et, vers l’ex- Irémité de chaque partie saillante, entre deux échancrures contiguës, s’élève perj)endiculairement au plan de la roue une petite colonne ou tige (}ui porte un prisme triangulaire peu épais. C’est ce prisme qui est la pièce active dans le jeu de l’échappement, tantôt par s;i pointe, tantôt par sa face extérieure. La roue est disposée relativement au cylindre, de manière que ces prismes tendent à le traverser par son centre, mais ne puissent passer que par intervalles, autant que certaines positions du cylindre le leur permettent.
Le repos de la roue a lieu par l’appui de la pointe d’une dent contre la surface, tantôt extérieure, tantôt intérieure du cylindre (voy. a et c, fig.
5 (1)); cet appui produit un frottement assez léger pour que le cylindre puisse continuer sa vibration sous la pression qu’il éprouve.
Le repos extérieur de La roue finit quand la pointe de la dent cesse d’étre ainsi en prise , et arrive au bord de la lèvre du cylindre; cette lèvre fuit alors devant elle, sans aller as.sez vite pour (]ue la face frottante de la dent ne la
pousse un peu dans le sens où elle va déjà et ne produise ainsi la levée b, fig. b.
xn!
Fiy. 2.
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Fif S.
(l) Quoique, en réalité, le cylindre reste toujours à la même place, en tournant seulement sur son axe,
A l’instent où cette première levée est terminée, la pointe de la dent se trouve en c, fig. 5 , en prise de repos dans l’intérieur du cylindre, qui continue néanmoins son arc de vibration par l’action du balancier et du ressort-spiral.
Au retour de cet arc, le repos intérieur cesse à l’instant où la pointe de la dent atteint la seconde lèvre du cylindre qui fuit aussi devant elle : mais l’action plus rapide de la face frottante de la dent produit ici la seconde levée d, fig. 5 ; immédiatement après, la dent .suivante se trouve en prise par Sii pointe contre l’extérieur (lu cylindre e, ce qui donne lieu au repos pendant lequel s’exécute l’arc de vibration , et ainsi de suite.
La seconde entaille, soit coche de renversement du cylindre, est destinée à recevoir la partie .saillante de la roue d’échappt*ment qui porte chaque dent pendant l’arc de vibration, et qui permet au cylindre de parcourir trois cent soixante degrés sans que le bord de la petite coche arrête ce mouvement en arc-bontani contre le fond de la roue servant de base aux liges qui portent les dents dans la position représentée fig. 0.
On peut remarquer d’abord que, par la nature des mouvements simultanés des pièces frottantes dans cet (îcbappement, les frottements cpii .s’excîrcent contre les lèvres du cylindre dans les deux levées ne sont pas semblables; dans la première levée, la lèvre a un mouvement en partie opposé au mouvement progressif de la face frottante de la dent, tandis que, dans la seconde, les deux mobiles fuient ensemble avec des vitesses dilfércntes.
On comprend que le frottement sur les arcs de repos agit alternativement sur deux rayons de résistance qui differeni l’un de l’autre de l’épaisseur de l’écorce cylindrique, et que, par conséquent, son influence sur les vibrations du balancier est inégale.
Les variations dans la fluidité de l’huile, toujours nécessaire à cet échappement, contribuent encore à troubler l’isochronisme du régulateur. On reinanpic cependant (jue, par certaines compensations que le hasard peut pi-oduire mais qu’il n’assure jamais, la marche d’une montre dont l’échappement est à cylindre conserve pendant longrnmps de l’uniformité.
Les faces frottantes, soit les plans inclinés dt's dents de la roue, font un angle d’environ 24 degrés avec la tangente au cercle que d(5crit leur ba.se. Celte inclinai.son paraît la plus avantageuse à la levée.
Pt que ce soient les dents de la roue d'échappement qui viennent successivement se présenter A lui piu* In révolution de cette roue, on a supposé, au contraire, dans la figure .‘î, la roue en repos et le cylindre transporté successivement vis-à-vis de dents différentes, afin de pouvoir représenter à la fois et sans confusion, dans une seule ligure, toutes les positions respectives que peuvent prendre, pendant leur action, le cylindre et la dent qui est en contact avec lui.
Là forme que doivent avoir ces faces frottantes dans le sens de leur longueur est restée longtemps indéterminée. Oudqucs artistes leur donnent encore une forme droite,
Fig.
mais le plus grand nombre préfère une légère courbure circulaire convexe de même
rayon que celui de la roue. Ces derniers ont mieux compris celle de ces deux formes qui est la plus avantageuse.
Dans la comparaison de la levée produite par la face frottante, taillée en ligne droite, et par celle taillée en courbe circulaire, on voit que la première a déjà parcouru les f de sa longueur, lorsqu’il n’y a encore que 10 degrés de levée, et que les 10 degrés restants s’opèrent par le dernier tiers. Or ce .sont précisément ceuxci auxquels le ressort spiral oppose le plus de résistance. Cet inconvénient n’a pas lieu dans l’action de la face à courbure circulaire, qui agit beaucoup plus uniformément.
Indépendamment de la courbure de la face de la dent dans le sens de la longueur, il est convenable de lui en donner une dans le sens de sa largeur ou é[>ai.sseur, et de la
former, suivant le terme usité, en baguette. Alors, au lieu de frotter pendant la levée la lèvre du cylindre par une ligne égale à foute son épaisseur, elle ne la touche que par un point, comme se touchent deux cylindres qu’on applique à angle droit l’un sur l’autre.
L’expérience a prouvé que, quoiqu’une dent de roue de cylindre taillée en baguette diminue la surface frottante, l’usure du cylindre n’en est pas augmentée. La poussière qui s’attache à l’huile des dents de la roue forme un sable rongeur qui est ce qui contribue le plus à l’usure du cylindre. Cette usure peut aussi être produite par la mauvaise qualité des métaux ou leur défaut de poli, etc.
L’épaisseur des lèvres du cylindre se trouve déterminée par celle de la surface coupante de la fraise dont on s’est ser>’i pour tailler la roue, épaisseur qui varie entre ^ et ^ de ligne, selon la grosseur relative au cylindre de la montre. La longueur de la face frottante de la dent doit être de 6 à 7 fois l’épaisseur de la lèvi’e du cylindre.
Cet échappement doit être construit de manière qu’il ne puisse jamais s'arrêter au doigt. Pour lui donner cette faculté, il faut que le commencement du plan incliné d’une des dents de la roue soit toujours en prise sur l’une ou l’autre des lèvres du cylindre lorsque celui-ci est au repos |>ar suite de l’inaction de la force motrice. On conçoit qu’étant dans cette position, la roue donnera nécessairement l’impulsion au cylindre aussitôt qu’elle sera mue par la force motrice, surtout .si le cylindre a 180 degrés d’ouverture et si les pointes des dents de la roue pas.sent par le centre de l’axe du balancier.
Quant à la forme des lèvres du cylindre , elle n’est pas la même pour chacune. La première, ou lèvre d’entrée, doit être convexe et taillée en demi-cylindre; la seconde, ou lèvre de sortie, doit avoir une courbure légèrement convexe qui augmente du dedans au dehors de la lèvre, en imitant jusqu’à un cerLain point la forme de la lèvre humaine.
L’entaille faite au cylindre pour permettre h l’arc de vibration de prendre toute son étendue sans rencontrer le fond de la roue doit aller jusqu’à 270 degrés; alors, si la roue est bien faite, le balancier peut faire son tour sans la rencontrer.
La grosseur du cylindre se trouve déterminée par la distance comprise entre deux dents consécutives, moins le jeu nécessaire pour éviter le double frottement dans les positions c et e du cylindre fig. 5, et pour donner à chaque dent la petite quantité de chute qui lui est indispensable. Le vide intérieur e.st déterminé par la longueur de la dent. Il faut qu’elle ait, dans l’intérieur du cylindre, un jeu un peu plus grand que celui du cylindre entre deux dents consécutives.
Nous ne pouvons mieux terminer cet article qu’en reprodui.sant (|uelques remarques de M. Wagner neveu sur l’échappement à cylindre. Nous avons aussi emprunté à cet excellent praticien celle des planches de son mémoire qui se rapporte au sujet que nous traitons.
Après avoir tracé les principes géométriques de l’échappement à cylindre, M. Wag-
ËClUPPEUKNT DIT A PATTE D'ÉCREVISSE.
KCUAPPEUENT A CIIEVII.I.E.S l>OUR LEE MONTRES, PAR TaVAN
DE L’HORLOGERIE, lier s’occupe parliculiëremcnt de la courbe des surfaces froUanles , oa fuyants des dénis de la roue d’échappement : il se prononce contre les fuyants droits et contre la courbe concave ou creuse, préférant naturellement la courbe convexe. Voici la démonstration de l’auteur,
- De la courbe convexe ayant la propriété de rendre y en tous les points de la levée, la vitesse de ta roue proportiotinelle à celle du cylindre.
» Cette couibc, figurée sur la dent F’ (fig, 7), s’obtient de la manière suivante : sur
le milieu de la droite o/p, passant par les deux extrémités de la dent , élevez une perpendiculaire s’p’; placez la pointe du compas au point o , naissance de la dent , et, avec une ouverture égale au rayon de la roue, décrivez l’arc cp”; le point de rencontre de oet arc avec la peq)endiculaire s’ p’ sera le centre de cette courbe,
*) On remarquera que la surface de cette dent , formée par une portion du cercle décrit à partir du centre indiqué, aura la propriété de faire décrire au cylindre des arcs proportionnels à celui de la dent, puisque, quand celle-ci aura parcouru 1 , 2 ou 3 sixièmes de sa levée, le cylindre aura également parcouru, dans le même temps, 1 , 2 ou 3 sixièmes de la sienne.
» Ainsi donc, en sup{K)sant la résistance du cylindre égale en tous les points de son parcours, celle courbe ne présen-
É<btpp«atald# ■«•(/« A cfliWft, U. i. W»|a«r T). i r • • i
lera aucune décomposition de force, offrira , par conséquent, moins de résistance et moins de frottement vers la fin de
la levée, et, par la même raison, nécessitera une force motrice moindre que le fuyant droit, attendu que ce dernier présente au moins une décomposition de force de 1 à 7, tandis qu’avec cette courbe il n’y aura plus que les variations de résistance du ressortspiral, que nous avons supix)S(‘es de 1 à 3. En employant le fuyant convexe, on aura donc sur la décomposition de force une amélioration de 4 septièmes sur le fuyant droit, ce qui est déjà considérable; de même , la différence de vitesse de la dent et du cylindre, au commencement de la levée, est également moindre; par conséquent, le i>elit choc et la destruction de l’appareil résultant de cette différence de vitesse sont également réduits.
» 11 est évident qu’une courbe qui ferait entièrement disparaître ce dernier défaut, et qui remédierait aux diverses résistances qu’oppose le ressort -spiral, serait encore préférable à cette dernière.
» Nous allons tracer et décrire une courbe qui satisfera à ces deux (;omlitions.
O De la courbe convexe ayant pour but de rendre l’action de la force motrice proportionnelle à la résistance croissante du spiral.
» D’après la démonstration des plans inclinés précédents, il e.st aisé de com|)rendre que, pour corriger à son départ la force d’inertie à la mise en train de la roue, il faudra donnera cette nouvelle courbe une forme telle, qu’elle |)erniette à la surface de la dent de suivre dans sa marche, et pendant toute la levfîe, celle des lèvres du cylindre. On sait que cette marche naturelle de la roue commence par un mouvement lent qui devient progrc-ssivement plus rapide jusqu’à la fin de la levée; il convient donc, pour ne rien perdre de l’action de la roue au commencement delà levée, et détruire le petit choc qui se manifeste au même moment, de donner au commencement de cette même courbe un angle d’abord tri;s-ouvert et décroissant graduellement jusqu’à la fin, pour que la dent transmette au cylindre une force de plus eu plus grande et proportionnelle à la rési.stance du ressort -spiral , qui augmente progressivement jusqu’à la fin de son parcours.
I) On concevra que la détermination mathématicjue d’une telle courbe .serait trèsdifficile et même impossible, attendu que, parmi le grand nombre des éléments qui entrent dans sa composition, il s’en trouve de très -variables, surtout si l’on tient compte de la vitesse acquise du balancier à chaque point de son parcoui*s. Au.ssi je me bornerai à la représentation d’une courl>e approximative et capable d’être reproduite dans l’exécution. La dent F" représente la forme de celte courbe; on remarquera qu’elle est décrite de deux points de centre seulement , en q et en u , afin d’en rendre l’extHîulion facile. Voici comment je la détermine : je divise, comme .sur la dent F, en six parties égales le parcours de cette dent et celui du cylindre pendant la durée de la levée ; du centre q et d’un rayon égal à o c de la roue , je décris un arc de cercle par les deux points du centre «, je (kk:ris un autre arc de cercle no, formant la
HISTOIKE BT TRAITÉ'DE L'HORUXiBRIE ANCIENNE ET MÛDBRNE.
ECIi.M'i'BMKNT IIHISK ET A SORI’RISE DK TiVaN
HISTOIRE ET traite DK l.'HOHLOGERIE ANCIENNE ET MODERNE
h'ig. I.
Fig. i.
ECHAPPEMEM' A ANCRE DK lîRAIIAM, PERKECTIOSNE PAR M VUI.I.IAJIV.
continuation et le complément du premier. II est évident que cette courbe, à son départ, permettra à la roue de se mettre en marche, d’abord lentement, puis progres-
Écbtpp.DMI 4r mmUc i c,liodtt p«r i. U'.gMr (U,. K).
sivement de plus en plus vite jusqu’à la 6n. On remarque en effet que, quand le spiral aura parcouru un sixième de la levée , la roue , dans ce même temps , n’aura parcouru qu’un tiers environ de son premier sixième; que, vers le milieu des deux parcours, la vitesse sera égale, et que, vers la fin, la marche de la roue sera plus rapide que l.i marche du cylindre, et par cela donnera aux lèvres de celui-ci une impulsion plus grande que la force moyenne de ce plan incliné, ce qui compensera la résistance croissante du ressort spiral vers la fin de la levée.
» La dent munie de celte courbe prenant, vers la fin de la levée, une vitesse plus grande dans son mouvement que ne le ferait une dent formée par une droite, les partisans de cette dernière ligne ne manqueront pas de faire ressortir que ce fuyant convexe produira sur le repos, au moment de la chute, un choc plus fort que ne le fait le fuyant droit. Celte objection est fondée, puisque, dans ce moment, la roue marche avec une vitesse plus grande; mais elle doit tomber devant la considération que cette courbe, qui offre une résistance toujours égale, nécessite moins de force motrice pour entretenir l’oscillation que tous les autres fuyants , et surtout le fuyant droit.
» J’ai supposé les parois du cylindre sans épaisseur, afin d’en rendre la démonstration plus simple et plus claire; mais cette disposition ne pouvant être maintenue dans l’application, il est nécessaire d’expliquer comment on doit disposer les dents pour agir sur un cylindre dont l’épaisseur des parois sera déterminée à l’avance. Pour cela , il suflil de fendre ou d’ouvrir, sur la machine à fendre, l’intervalle des dents par une fraise ayant exactement l’é{)aisseur delà paroi du cylindre, et faire la division de celte ouverture sur un nombre double de celui des dents de la roue. Cette manière d’opérer déterminera de suite le vide et le plein nécessaires, et rendra les extrémités des dents moins aiguës, moins fragiles et mieux disposées pour recevoir le frottement du cylindre. Les dents G G, Gg. 8, sont représentées avec celte modiücation et ayant la courbe convexe décrite au paragraphe précédent.
» Cette petite partie retranchée à chaque extrémité ne change en rien les conditions des principes que je viens d’exposer; de même, quant à la levée, l’arrondi des lèvres suppléera à celte suppression de la pointe des dents pour ce dernier cas. »
I-e célèbre Breguet, qui a perfectionné un grand nombre de pièces d’horlogerie, a modiOé d’une manière fort remarquable, quant à la forme, l’échappement à cylindre.
La fig. 1 représente la roue de cylindre. Elle a la forme d’une roue de champ. Chacune de ses dents est une portion de cône tronqué dont la grande base excède la petite d’une quantité égale .à celle que présente, dans une roue ordinaire, la saillie que forme le plan incliné. La roue se mille avec une fraise mince d’un nombre de dents égal au double de celles qu’elle doit conserver; on supprime alternativement une dent; puis on lime en plan incliné le devant de chaque dent, du côté de son mouvement de rotation, en ne laissant plat qu’un petit espace par lequel se font le repos et les levées. On lime aussi en plan incliné le derrière de chaque dent.
La fig. 2 indique la forme du cylindre de Breguet. Le demi -cylindre a jK)rte la rainure d, d, dans laquelle se place la tuile ou le demi-cylindre en rubis. La partie c est une
Fi*. 3.
Fl». I.
M /FîïTHÿ'înîïi
Fi*. «.
DE L’HORLOGERIE, sorte de colonne qui réunit les deux parties a et 6. Le cylindre b est percé au centre pour recevoir l’axe du cylindre aux deux bouts duquel sont les pivots. Ces pivots sont déprimés dans le milieu de leur longueur, de telle sorte qu’ils ne frottent dans leurs trous que par leurs deux extrémités, ce qui tend à diminuer le frottement. D’un autre côté, la dépression qui existe au milieu de chaque pivot a pour effet d’y maintenir l’huile, qui ne se dessèche pas aussi promptement que lorsque les pivots sont cylindriques.
On voit, flg. 3, le cylindre tout monté avec un fragment n du balancier; on y remarque les deux pivots h et g. Le pivot intérieur g est reçu dans le pont r, qu’on voit en plan en a, et en ô en proûl, Qg. 4.
Cet échappement, qui est d’une exécution trës-diilicile, ne s’emploie que dans les pièces de précision.
ARTICLE III
t)E l’échappement duplex.
Cet échappement fut inventé, vers le milieu du dix -huitième siècle, par Pierre Le Roy ; mais cet habile horloger l’abandonna bientôt pour celui à détente à ressort, qui
est, en effet, préférable. C’est à tort que les horlogers disent l’échappement à la Duplex ou de Dupleix. On lui n donné le nom de duplex, mot latin qui signifie double, parce que la roue de cet échappement est double et qu’elle produit un double effet.
L’échappement duplex est à repos dépendant avec un léger recul , c’est-àdire que, pendant l’oscillation du balancier, il y a un frottement sur le repos, suivi d’un instant de recul dans l’une des oscillations. Il ne se trouve aucune pièce intermédiaire entre la double roue et le système du b<alancier.
R R et r r, fig. 1 et 2, sont les deux roues d’échappement; elles sont fixées sur le même axe et portent l’une et l’autre des dents h rochet. Leur diamètre diffère d’environ un tiers.
La grande roue RR est destinée à opérer le repos, le décrochement, et à contribuer à une petite partie de la levée; le reste de cette levée est l’effet de l’action delà .seconde roue r r.
Fia- <■
L’axe du balancier porte, à son extrémité inférieure, un anneau cylindrique au rouleau c, fig. 2 et 4, contre lequel s’appuie successivement l’extrémité de chaque dent de
la grande roue. Cet anneau est entaillé
mv!
Éch«pp«iD«al D«p4i (fty. 9i-
dans toute sa hauteur d’un sillon e, fig. 4 , assez profond pour que In dent y entre lorsque l’oscillation la présente devant elle, et soit ainsi dégagée du repos comme dans la figure 1 ; et nonseulement qu’elle suive l’entaille dans son mouvement, mais qu’elle appuie même contre son bord antérieur par l’effet de la force motrice dont la roue est animée. Cela tend, dans l’une des oscillations, à produire une sorte de levée jusqu’au moment où, la dent sortant de l’entaille e et échappant tout à fait, la dent de la petite roue se trouve en prise avec le grand levier l du balancier, lig. 6, comme nous allons l’expliquer plus bas; et quand celle-ci échappe du grand levier, la dent suivante de la grande roue arrive en prise de repos contre la surface de l’anneau, et y demeure pendant l’arc de vibration.
La véritable levée se fait de la manière suivante. L’axe du balancier porte, à la hauteur de la petite roue d’échappement, une palette ou mentonnet t, disposé de telle sorte qu’à l’instant où la dent de la grande roue sort de l’entaille et recouvre sa liberté, le doigt /, fig. 6, se trouve en prise et à portée d’être poussé du côté où il va déjà, par une dent de la petite roue, qui est animée, comme la grande, par la force motrice; c’est ainsi que se produit la grande levée.
Dans l’oscillation de retour du balancier, le doigt passe
é<btppe(Mai Ddplei |flg. 4).
librement dans l’intenalle entre deux dents de la petite roue; et la dent de la grande.
q\ii est en prise de repos sur la circonférence de l’anneau dont est muni l’axe du balancier, éprouve, au passage de l’entaille, dans le sens opposé au décrochement, une entrée partielle suivie immédiatement d’une sortie e, fig. 5, qui occasionne un
léger recul ; l’arc de vibration s’achève ensuite, le balancier revient, l’entaille se présente au retour dans le sens convenable pour libérer la dent du repos; elle pénètre, échappe; la levée se fait au même moment par la pression ou le choc de la dent de la petite roue sur la palette, et ainsi de suite.
Plus l’anneau de l’axe du balancier sera petit , moins il opposera de résistance, pendant le frottement sur le repos, au mouvement du balancier; et le recul sera moins considél’able à mesure que ce cylindre sera plus petit et son entaille moins large.
Quant à la quantité de pénétration dans l’entaille, il est évident que plus elle sera grande, plus l’action de la dent sera assurée. La meilleure proportion pour la profondeur de l’entaille ou sillon parait être d’un sixième environ du rayon du cylindre; et, pour éviter un trop grand recul, il ne faut faire l’entaille que de la largeur précisément suffisante au passage de la dent. Autrement, pour que la grande roue ait une pénétration convenable dans le rouleau , il faut que, depuis l’instant où une de ses dents tombe dans l’entaille, en faisant cheminer le balancier à la main, dans le sens inverse à celui dans lequel il sc meut dans l’in.stant où il reçoit l’impulsion de la roue, lu dent ne puisse s’échapper de la coche du rouleau qu’après que le balancier a tourné d’environ 40 degrés dans le sens opposé à celui qui vient de lui être imprimé, c’est-àdire dans le .sens où il tourne à l’instant où la levée s’opère.
lUbippfoieol Uopirs (6g 6),
La portion de levée qui s’opère par l’action de la dent contre le côté de l’entaille doit être comptée pour très-peu de chose. Elle commence environ 55 d^résa%^nt l’action de la petite roue sur le grand levier, et, pendant cette levée partielle, la roue ne parcourt que 5 degrés. Pendant ce temps, cette roue n’avance que de la quantité dont elle doit s’approcher plus tard pour opérer une levée de 5 degrés en agissant sur le grand levier; en sorte que, pour aller à 40 degrés, il reste à obtenir 35 degrés par la petite roue.
La levée de plusieurs échappements est fixée à 40 degrés; dans celui-ci, on va de 45 à 60* sans inconvénient.