OBSERVATIONS
A la fin du dernier siècle et pendant les vingt premières années de celui où nous sommes, l’échappement Duplex était construit d’après les principes que nous venons d’exposer. Depuis peu de temps on l’a modifié quant à la forme , mais les principes sont à peu près restés les mômes. L’appareil pour le renversement, qui était tout à fait inutile, a disparu : le mentonnet a été remplacé par un doigt, comme on le voit fig. 9. La roue d’échappement, même figure, a reçu aussi une grande modification; elle est simple, au lieu d’être double, mais elle produit un double effet. Les chevilles qu’elle porte perpendiculairement à son plan remplissent les fonctions que remplissaient dans l’origine les dents de la petite roue. Le rouleau ou cylindre se fait aujourd’hui en rubis.
Telles sont les modifications qui ont été apportées à réchap{>ement Duplex.
Remarques. — Cet échappement a de bonnes qualités; mais malheureusement les principes d’après lesquels on l’exécute sont indéterminés et en quelque sorte laissés à l’arbitraire de chaque ouvrier : l’un soutiendra que le diamètre du rouleau de repos doit être d’un douzième de l’interA'alle d’une dent à l’autre de la grande roue; un autre affirmera que ce diamètre doit être d’un seizième du diamètre de cette roue. Suivant quelques horlogers, le rapport entre le rayon de la roue d’impulsion et le rayon du grand doigt doit être de 4 à 3; suivant d’autres, ce diamètre sera de 5 à 3. La chute de la dent d’impulsion sur le levier doit être, d’après certains artistes, égale à 40 degrés; suivant d’antres, cette chute ne doit être que de 4 ou 5 degrés. Nous n’en finirions pas si nous voulions mentionner toutes les dissidences qui existent parmi les artistes au sujet des principes de cet échappement; nous dirons seulement que ses qualités sont amoindries par un grand défaut : le repos de la dent de la grande roue s’opère en deçà de la tangente, ce qui augmente énormément le frottement. Cette pression , comme il est facile de le concevoir, repoussant le pivot de l’axe du balancier et celui de la roue contre les |)arois de leurs trous, tend à l’usure de l’un et l’autre de ces pivots, ce qui constitue, si nous pouvons nous exprimer ainsi, un véritable solécisme en mécanique.
Voici, d’après M. Wagner neveu, les principes d’après lesquels on doit exécuter
DE L’HORLOGERIE. m
l’échappemoit Dujdex; on verra que les opinions de M. Wagner ne diiiereut que de peu avec celles que nous avons exprimées plus haut :
O Les divers artistes qui se sont occupés de la construction de cet échappement, et qui ont transmis les données indiquées précédemment , prescrivent un arc de 20 à 30 degrés au plus pour la j»eliie levée. Je ferai remarquer, à cet égard , que l’arc même de 30 degrés n’est pas suffisant pour assurer d’une manière durable les fonctions de
cette partie de l’échappement. La figure 7 représente le / petit cylindre et le rayon de la grande roue en contact avec ce premier, engagé de manière à lui faire parcourir un angle de 30 d^rés pendant le passage de la dent dans l’encoche du cylindre ; l’inspection de cette figure, dessinée sur une grande échelle, suffira, je pense, pour faire apercevoir l’insuffisance de l’engagement. On remarquera, en effet, que la moindre usure sur la .surface des dents ou dans les trous des pivots , jointe à l’affaissement de la matière, permettra bientôt à la dent de passer devant le cylindre sans y être arrêtée! J’ajouterai que, dans celte position, la pression qui s’exerce sur le bout des dents et contre les pivots est environ quatre fois plus considérable que si le contact se faisait k la tangente. Par toutes ces considérations, je crois qu’il ne faudrait pas donner moins de 50 degrés k l’arc de la petite levée pour mettre cet échappement dans des conditions passables et durables. La figure 8 représente la position de la dent sur le cylindre avec cet arc de levée ; on remarque que l’engagement n’y est que suffisant pour la sûreté, et que, malgré l’augmentation de 26 degrés sur cet angle, la pression sur le bout des dents et des pivots est encore environ une fois et demie plus considérable que si le contact pouvait se faire k la tangente.
* La figure 9 représente l’ensemble de cet échappement avec les diverses positions qu’il prend dans la marche. J’ai adapté des chevilles au lieu de dents k la petite roue d’impulsion, comme étant plus légères et surtout d’une exécution plus facile.
i> Pour une roue de 12 dents, j’ai adapté les rapports suivants : — rapport du diamètre des deux roues, de 3 k 2; — grande levée égale k 30 degrés; — petite levée égale k 50 degrés, indiquée plus haut; — le diamètre du cylindre, 2/7 de l’inter\alle d’une dent k l’autre de la roue; — chute des chevilles d’impulsion sur le grand bi’as, égale k 6 degrés.
U La longueur du grand bras est une conséquence forcée de la grande levée, du rapport de diamètre des deux roues et du nombre de dents adopté pour ces roues. Dans les conditions indiquées, le rayon de ce bras est environ les 5/8 du rayon de la petite roue. La longueur de ce bras, ainsi que de la grande levée, varie selon les dimensions
de la petite roue et le nombre de dents adopté; pour la déterminer d’une manière exacte, il convient d’en faire un tracé en grand, comme le représente la figure 9.
A représente la position de l'échappement au moment où commence la petite levée ; B, la position où cette levée est à moitié elTectuée; G, la fin de la petite levée, et le moment où la roue va se trouver abandonnée, et où la cheville e va tomber sur le grand bras qui reçoit la grande impulsion , et où commence la grande levée ; D , position où la grande levée est effectuée et où la dent /"vient de se mettre en contact avec le cylindre, contact qui a lieu pendant tout Tare supplémentaire et le retour.
» Les extrémités des dents devront jwrler une petite surface inclinée s’emboîtant sur la circonférence du cylindre, afin que l’usure soit moins prompte.
» L’encoche pratiqué» dans le cylindre ne devra être que de la largeur strictement nécessaire pour le passage libre des dents, afin de détruire, autant que possible, le 'petit soubresaut inévitable qui a lieu au moment du passage de l’encoche devant la pointe de la dent dans le retour de l’oscillation.
•) Le point o du ressort -spiral doit correspondre entre la grande et la petite levée, afin qu’il ne puisse pas s’arrêter au doigt.
» Cet échappement a cela de particulier sur ceux que nous avons déjà examinés, qu’il ne laisse échapper une dent que toutes les deux oscillations, c’est-à-dire pendant
l’aller et le retour, et qu’il permet des arcs supplémentaires jusqu’à 260 degrés au moins de chaque côté , ce qui , avec ceux de levée formant 80 degrés , fera un arc total de 600 degrés au moins pour l’aller et le retour du balancier, ce qui peut avoir des avantages pour de certaines applications. »
ARTICLE IV
DE l’échappement A VIRGULE.
Cet échappement, qui a joui d’une grande faveur pendant la dernière moitié du dix-
huitième siècle, est, de nos jours, tout à fait abandonné ; c’est pourquoi nous n’en donnerons qu’une descrij)tion très-circonscrite.
La roue r r, Og. 1 et 2 de l’échappement à virgule, est beaucoup plus simple que celle de l’échappement à cylindre. Ses dents sont de petites chevilles prismatiques, perpendiculaires au plan de la roue; c’est contre l’arète aiguë et verticale de ces petits prismes que s’opèrent le frottement de la levée et celui du repos.
Les deux levées sont fort différentes l’une de l’autre : la première, celle d’entrée, flg. 1, se fait contre la face oblique d’une lèvre qu’on pourrait comparer à la lèvre d’entrée du cylindre, si l’on donnait à celle-ci une épaisseur considérable. L’action de la face frottante de la dent de la roue contre cette lèvre, qu’elle parcourt dans un sens opposé à celui du mouvement de vibration de la pièce d’échappement, est une action vicieuse, sous le double rapport de la nature de son frottement et de celle de son levier, la force diminuant en se rapprochant du centre, à mesure que la résistance du ressort -spiral augmente.
Après cette levée, la face frottante de la dent tombe dans une petite entaille, hg. 4 et 6, représentant une portion de cylindre creux d’un très-petit diamètre; et là elle est en
repos près du centre du mouvement, pendant l’allée et le retour du balanc ier dans son arc de vibration.
Quand la dent se dégage, elle se met à parcourir la face concave d'une lèvre fort
allongée, fîg. 7, ayant la forme d’une virgule, ce qui a donné le nom à l’échappement, et c’est celte action qui produit La seconde levée. Celle-ci est très-favorable : les deux mobiles se fuient respectivement pendant leur action réciproque, au lieu de s’arc-bouter, comme ils tentent de le faire dans la première levée, et on a soin de donner à la face interne de la virgule la figure convenable pour que la levée soit uniforme.
,\près celle levée, la dent suivante arrive au repos, fig. 5, contre la face extérieure d’une sorte d’anneau partiel qui fait saillie en dehors de rinlervalle compris enlre le
bord extérieur de la première levée et le dos de la virgule; ce dos est entaillé, autant qu’il est nécessaire, pour permettre à l’arc de vibration tout son développement.
H résulte de cet exposé que, dans cet échappement, les deux leviers se font par des leviers fort inégaux , et que les deux repos ont lieu aussi à des distances fort différentes du centre de mouvement du balancier. Il est probable que ce défaut est plus marqué en théorie qu’il n’influe sur la pratique, car avec cet échappement on fait des montres qui marchent avec bcîmcoup de régularité.
Voici les principes d’après lesquels on doit faire cet échappement : il faut donner au repos cylindrique intérieur 195 degrc^de plein, et par conséquent 165 de vide. — L’inclinaison de la première levée doit être de 15 degrés, et il faut environ 2 degrés de plus jwur la sûreté du départ. — La forme doit être celle qui produit l’uniformité de la levée et que l’expérience indique. — Le grand levier, ou la virgule, doit aussi avoir la forme qui produit l’uniformité dans la levée. — Il faut qu’a mesure que la dent s’éloigne du centre, la courbure de la virgule qui reçoit la dent molle celle-ci dans la meilleure condition possible pour agir sur cette courbure avec d’autant plus de force que la résistance du spiral devient plus grande. — On doit prolonger l’arc de repos sur le dos de la pièce d’échappement aussi avant dans la racine
DE L’HORLOGERIE. 29?i
(le la virgule que l’épaisseur de celle-ci le permet; nous voulons dire qu’il faut laisser à la virgule la solidité nécessaire. — La quantité angulaire de la levée produite par la virgule, c’est-à-dire l’arc parcouru par le balancier pendant que la seconde levée s’effectue, doit être de 30 degrés, plus 2 degrés pour la .sûreté du départ de la dent qui se dispose à remplir celte fonction. Quiint au repos intérieur de la dent après la première levée, il faut qu’il y ait un arc de 15 degrés entre le lieu où tombe la dent après celte levée et l’angle ou talon à la base de la virgule, où se fait le commencement de la seconde levée. Le plan incliné de l’extérieur des d(>nts doit être égal à 20 degrés du parcours du balancier.
L’écha|)pcment à double virgule fut inventé par Beaumarchais (Caron fils) en 1763. Lepautc revendiqua l’honneur de cette invention; mais cette contestation ayant été portée devant l’Académie des sciences , cette a.ssemblée décida, le 2i février 17c4, sur le rapport de MM. Camus et de Montigny (commissaires nommés pour examiner les différents litres des conicndants), que M. Caron , qui fut depuis l’auteur du Barbier de Séville, était le véritable inventeur de l’échappement h virgules.
ARTICLE V
DK l’ÉCHAPPEMKXT .\ ANCBE.
Cet échappement est fort en u.sage aujourd’hui. Il a le double avantage, lorsqu’il est bien fait, d’assurer la régularité de la marche de la montre, et de ne pas être sujet à l’usure, surtout lorsque les leviers de l’ancre s<>nt garnis en rubis.
Voici la construction primitive de cet
échappement. La roue r r, fig. 1 et 2, est taillée à rcæhet; ses dents sont fort dé-
gagées. L’ancre ezax, fig. 1 et i, a la forme d’un double T majuscule , dont l’une des traverses serait en bas et plus courte que l’autre, et où le centre du 4 •(«.U id,. #. mouvement serait au milieu de la tige.
Deux des demi -traverses d’un côté, en z et en x, sont inutiles au jeu de Ttk^happemeiit, et ne servent qu’à l’équilibre de la pièce; les deux autres demi - traverses produisent le repos et la levée, savoir : le repos, fig. I et 6 , quand la pointe de la dent de la roue s’appuie vers l’extrémité des arcs circulaires qui forment le double T, et
la levée, fig. 4 et 7, quand celte même jx)inte , cessant d’être en repos sur ces arcs, parcourt les faces convenablement inclimîes qui terminent ces demi-traverses.
Cette ancre n’a en elle - même aucun principe d’oscillation ou de mouvement alternatif comme elle en a dans les échappements appliqués aux pendules , par sa dépendance continuelle de la verge de la lentille. Dans la montre, l’ancre reçoit son mouvement du balancier et elle lui transmet en retour l’action de la force motrice de la manière suivante :
La lige de l’ancre est prolongée un peu au delà de la petite traverse ez, et elle [>orte là une fourchette à trois fourchons /■<//■, fig. 4, dont deux /■/■ sont horizontaux, c’est-à-dire dans le plan de l’ancre, où ils forment chacun un demi-croissant; le troisième d s’élève audessus, comme on le voit fig. 6, et se recourbe en avant vers l’axe du balancier, près duquel il est terminé par un petit épatement en forme de rondelle, dont on verra bientôt l’usage.
L’axe du balancier porte un anneau cylindrique c, fig. 6, à la hauteur du fourchon
supérieur. Cet anneau est entaillé d’un segment e, dans lequel peut passer librement la rondelle d dont nous venons de parler, quand , par le mouvement de vibration du balancier, ce segment est amené vis-à-vis, et qu’eu même temps cette rondelle passe par l’elTel de la levée; car c’est dans ce même instant que, par le décrochement et la levée qui ont lieu de la manière que nous allons indiquer, la fourchette horizontale et l’ancre qu’elle conduit exécutent leur mouvement alternatif.
De l’anneau de l’axe du balancier, et précisément au-dessous de l’entaille dont nous venons de parler,
•fpearvl i «Dcrc (fig. I). ^ '
descend jusqu’en fig. 1 , 2 et 6, un petit bras qui se recourbe en bas et vient jouer, entre les deux fourchons horizontaux
qui appartiennent à l’ancre , un rôle successivement actif et passif dans deux intervalles de temps extrêmement rapprochés; c’est de là que dépend tout le jeu de l’échappement.
Le bras ûg. 1 , 2 et 3 , en pirouettant avec le balancier, entre dans l’entaille formée entre les deux fourchons , et cha.sse devant lui, en tournant, le côté de l’entaille qu’il rencontre.
Il fait ainsi décrocher le repos de l’ancre et met la roue en prise sur la levée e, flg. 4 ; c’est là le rôle actif. A l’insUant où ce coup vient d’être donné et où la levée est commencée, l’entaille, poussée par l’effet de la levée de la roue , tend à aller plus vite que le bras qui s’y trouve encore; et ce bras se trouve poussé du côté où il va déjà par le côté postérieur de l’entaille, qui le poursuit plus vite qu’il ne fuit. C'est là le rôle passif du balancier, qui devient actif par la roue.
Les deux fourchettes horizontales, ou demi-croissants, n’entrent pour rien dans l’action ordinaire de la levée et ne sont point frottées par le bras t à son passage; mais leur présence assure la fonction et la rentrée de ce même bras dans la coche au retour du balancier, et le garantit de l'effet de quelque secousse accidentelle qui pourrait la déranger en empêchant que la rondelle d ne .se trouvât juste vis-à-vis de l’entaille de l’anneau du balancier au moment où la vibration la ramène : la fourchette servirait, dans ce cas, d’auxiliaire, et .serait touchée et conduite de la manière convenable par le bras t.
Dès que la levée est terminée , tout le système de l’ancre et de sa fourchette est maintenu fixe par le côté d’une entaille à rebord M N, fîg. 5, qui contient la tige de l’ancre et détermine l’étendue totale de son mouvement. Alors la dent suivante de la roue se trouve en prise de repos.
Le balancier continue librement .sa vibration, emportant avec lui le bras t, qui vient de remplir les deux fonctions dont nous avons p;»rlé. Sur la fin de l’arc de vibration, le bras remplit une troisième fonction, dont voici l’effet : il rencontre par le dehors la base du fourchon qui est de son côté, et s’oppose ainsi à l’accident qu’on appelle renversement.
Êcbkpp«atal 4 «oer0 ^6g. tl).
É<h«pp«a«ot i ucn jfif. 8).
4 «orrf ^f^g. 4).
Au retour de la vibration , fig. 7, le bras, rentrant dans la fourchette, joue, dans le sens opposé, le même double rôle actif et passif qu’il a joué dans l'oscillation précti-
dente: il décroche d’une part , il reçoit un coup de l’autre immédiatement après, et continue ensuite sa vibration.
Il faut remarquer que le passage du bras dans l’entaille (le la fourcbctte est d’égale durée avec celui de la rondelle du fourchon supérieur dans l’entaille de l’anneau , qui appartient à la tige du balancier; cette rondelle, soit en passant dans l’entaille, soit en demeurant en repos après ce passage d’un côté ou de l’autre de l’anneau , ne touche point ses parois, mais est fort près de les toucher et d’ètre ainsi guidée dans sa route ou dans son repos, .
dans le cas où quelque secousse accidentelle tendrait à troubler le jeu de l’ancre.
C’est là un moyen de sûreté nécessaire dans le jeu de l’échappement, et surtout afin que le bras l, dans sa rentrée entre les deux fourchons, passe librement, sans risquer de s’arc-bouter contre leur pointe ou de passer derrière.
Voici la manière de procéder avec exactitude à la construction de cet échappement. On lire du centre de la roue d'échappement c, fig. 7, à l’extrémité d’une de ses dents (en la supposant appuyée sur son repos b), une ligne droite c6, soit un rayon de la roue. On tire un second rayon cg qui vienne aboutir en g au milieu du troisiènae vide
écàdp^ntbt A au»* (6g. 4).
oa compté depuis la dent b dont nous venons de parler. On trace l’arc do la roue compris entre ces deux rayons.
A l’extrémité du premier rayon b, on tire une ligne droite b h indéûnie perpendiculaire à CO rayon , soit une tangente à la circonférence de la roue.
A l’extrémité du second rayon , on élève de même une perpendiculaire qui vient rencontrer dans un jwint g; ce point est le centre du mouvement de l’ancre.
C’est aux points bel g que commencent les arcs de repos et les arcs de levée de l’ancre ainsi centrée. Les premiers, situés, l’un en dehors de l'ancre lig. 1 , l’autre en dedans (ig. 5, .sont des arcs de cercle qui doivent être décrits du point g comme centre, avec une ouverture de compas égale à b g ou g g.
Un peut déterminer aussi par le calcul la position et la dimension de l’ancre, en remarquant que son centre ou son axe g, fig. 7, doit être situé sur la ligne qui partage en deux egalement l’angle bcg; et que la distance cg des centres de l’ancre et de la roue d’échappement est la sécante trigo-
nométrique de l’angle bcg en prenant bc pour rayon. Il suffit donc, dans chaque cas, de chercher la valeur de cette sécante exprimée en parties de ce rayon; et, quand on prend le rayon pour unité, la sécante est égale à l’unité divisée par le cosinus. Le rayon b g des arcs de repos est la tangente trigonométrique du même angle bcg. Il est facile, par conséquent, de trouver ces quantités par les tables. Supposons, par exemple, que la roue d’échappement ait quinze dents, comme cela a lieu assez ordinairement : l’arc compris d’une dent à l’autre étant de 24 degrés, l’angle bcg sera de 60 degrés et, par conséquent, bcg de 30 degrés. On trouve alors qu’en supposant que le rayon bc soit divisé en 1000 parties, la sécante cg en contiendra 1 164 j et la tangente bg 657
Quant aux faces inclinées qui forment les levées, la longueur de ces faces doit être la moitié du vide d’une dent à l’autre : leur forme n’est pas plane; elles ont une cour-
i âB<rt (I3. 0).
k tocT« (ftg. Su
bure à peu près circulaire et de même rayon à peu près que la roue. L’une en e, fig. 4, présente sa face convexe à la pointe de la dent pendant la levée; l’autre en a, fig. 7, lui présente sa face concave.
■ Pour obtenir les 40 degrés de levée, il faut, lorsque l’ancre est terminée, la mettre en place et la faire fonctionner. On marque par deux traits ou rayons, partant du
centre de l’ancre, la quantité de chemin que la fourchette parcourt, à l’endroit où est placé l’axe du balancier, par l’effet de la levée de la roue; puis, après avoir mené une ligne droite de cet axe au centre du mouvement de l’ancre, on tire du même axe, de part et d’autre de la ligne des centres, une ligne faisant un angle de 20 degrés avec elle, ce qui donne 40 degrés de l’une à l’autre des deux lignes ainsi menées: l’intersection de ces lignes, avec les deux rayons tirés tout à l’heure du centre de l’ancre, indique la longueur que doit avoir le bras l du balancier, qui reçoit l’action de la levée.
Quant au diamètre de l’anneau qui |>orte le bras, son rayon doit être des deux tiers de la .saillie totale de ce bras, à partir du centre de mouvement du balancier.
Le pont M N, fig. 4, 5 et 7, a une entaille dans laquelle joue l’une des traverses de l’ancre, et contre les extrémités de laquelle elle s’appuie après avoir ojæré sa levée : ce qui empêche le renversement du Ixalancier.
Pendant un demi-siècle, c’est-à-dire depuis 1780 jusqu’en 1830, l’échappement à ancre, dont l’invention primitive appartient à Graham, a reçu peu de modifications .soit dans sa forme, soit dans ses principes. Ceux-ci n’ont même pas varié depuis vingt ans. Quant à la forme de l’ancre et à celle de l’axe du balancier, on les a souvent modifiées. Le des.sin ci- joint, fig. 8 , est celui de l’échappement à ancre tel qu’on le fait aujourd’hui en France et à Genève.
Les dents de la roue a ne sont pas terminées en pointe, comme dans la roue primitive; leur bout est une surface plate légèrement inclinée vers le centre de la roue. Cette disposition est beaucoup plus favorable à la levée. Les leviers de l’ancre b sont placés à |)eu près au centre de cette pièce. Le bras c n’a que deux fourchons, au lieu de trois; ce troisième est remplacé ici par ce prisme triangulaire d qui s’élève au-dessus et au milieu des deux fourchons. L’axe du balancier porte une rondelle d’acier légèrement écbancrée en e. Au milieu et sur le bord de cette échancrure est une petite tige d’acier ou un rubis qui joue entre les deux fourchons et qui en reçoit l'impulsion. Le prisme triangulaire dont nous venons de parler s’appuie alternativement de l’un et l’autre côté de la rondelle, et sert en même temps à opérer le dégagement et à emp('x;her le renversement. Le bras f de l’ancre n’est utile que pour équilibrer cette pièce; il est très-important qu’elle soit, comme le balancier, dans un parfait équilibre : sans cette précaution, la montre serait sujette à faire de grandes
variations, surtout si on la faisait marcher, ce qui arrive fréquemment, dans des positions différentes.
ARTICLE VI
DE l’ÉCUAPPEMENT d’aRNOLD.
Cet échappement a été inventé par Pierre Le Roy, en 17V8. Il fut nommé d’abord
échappemenl à défenie à ressort, à cause de la pièce qui le caractérise et qui est en effet une détente à ressort. F.
Berthoud, Mudge et Arnold ont perfectionné cet échappement, qui a pris définitivement le nom de l’horloger anglais Arnold.
A en juger par la marche r^lière des garde-temps ou chronomètres auxquels on a adapté cet échappement, et en particulier de celui dont on a rendu compte dans la Bibliothèque britannique (t. XII, p. 89 et suiv.), on peut croire à son mérite réel; et, comme depuis cette époque une grande quantité d’autres chronomètres sont venus corroborer cette opinion , on peut le signaler comme un des meilleurs échappements propres à mesurer la marche du temps.
L’échappement d’Arnold est composé de trois mobiles : la roue d’échap- É.k.ppMM.1 aAr.oM (6, S). pement rr, Gg. 1; le balancier 66,
dont l’axe porte les pièces nécessaires au dégagement et à la levée; et un levier de détente intermédiaire rosi^ ûg. 4, muni de deux ressorts, lequel produit les repos et dégagements alternatifs. Il y a encore en s, ûg. 1 , tm ressort -spiral qui met en prise la pièce, ainsi que nous allons l’expliquer plus particulièrement.
Les dents de la roue d’échappement peuvent être à rochet; la roue, dans ce cas-là, est d’une exécution plus facile. Quelques horlogers, notamment en Angleterre, taillent cette roue en couronne, ûg. 3; et, dans ce cas, elle a beaucoup de ressemblance avec la roue d’échappement à virgule. La roue que nous avons adoptée pour faire notre démonstration est celle qui était en usage à la ûn du dix- huitième siècle
et au commencement de celui-ci. Elle est alternativement en communication avec la
l^hAppearet d'AiaoU (6g. I).
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pièce de détente pendant le repos , fig. i , 4 et 5 , et avec une palette appartenant au balancier et sur laquelle elle opère la levée dans son mouvement, fig. 6.
L’axe du balancier porte deux pièces situées l’une au-dessous de l’autre et qui fonctionnent dans l’échappement. L’une est une palette t, fig. 1 et 6, contre laquelle la dent de la roue d’échappement appuie et qu’elle pousse pendant la levée. L’autre est un mentonnet d, fig. 5 et 6, beaucoup plus court et plus près du centre de mouvement; l’action du mentonnet sur le bout du levier de détente fait cesser le repos et précède immédiatement la levée.
Le levier de détente peut être construit et disposé de plusieurs manières ; mais , quelle que soit la structure ou la disposition de ce levier de détente, on y trouve tou-
jours trois pièces nécessaires à son jeu. La première est un talon o, fig. 4, sur lequel s’appuie la dent pendant le repos et que nous appellerons laUm de repos. La seconde est un ressort quelconque is, qui tend toujours à ramener le talon en prise de repos après le dégagement; nous l’appellerons ressort de retour. La troisième est un autre ressort y r, qui exerce deux fonctions différentes : c’est une lame fine et droite , fixée par le bout y au levier de détente, libre par l’autre dans un sens, mais arrêtée dans l’autre sens par un piton placé sur l’extrémité t du premier ressort. L’extrémité de ce ressort arrive assez près de l’axe du balancier jwur que le mentonnet de dégagement ne puisse passer dans un sens ou dans l’autre .sans la rencontrer. Cette rencontre produit deux effets différents, selon le sens dans lequel elle a lieu. Dans la vibration de levée, fig. 5, le mentonnet d pousse le ressort r, de manière que ce ressort,
appuyant contre le piton », ne peut céder sans que le levier o», dont le point d’appui est en e, ne cède lui-méme : ce qui dégage le talon o et produit le dégagement. Après
que la petite résistance qu’il fait éprouver au mentonnet influe sensiblement sur la vibration, ni qu’elle dérange le levier ot, qui est en prise de repos. Au retour suivant
suite.
Quelque position que l’on donne au levier de détente, il doit toujours agir en façon de levier du second genre, où le point d’appui est à une des extrémités.
Quelque position que l’on donne au levier de détente , son action reste toujours La même ; il doit agir là où le point d’appui est à une des extrémités , la puissance à l’autre, et la résistance, c’est-à-dire le frottement sur le repos, dans un point intermédiaire entre la puissance et le point d’appui.
Dans la première de ces dispositions, le point d’appui du repos est un arbre ou axe
à pivots muni d’un spiral s, Gg. 1, qui est placé à la partie inférieure de l’axe, comme on le voit fig. 2 et 3, et qui remplit la fonction d’un ressort de retour devant les dents de la roue. Dans les deux autres dispositions, le bras qui porte la pièce de repos o est une lame qui fait fonction de ressort, et qui ramène par son élasticité son talon en prise aussitôt après le dégagement. Dans l’une de ces deux dernières dispositions, la pièce de repos so, üg. 4, et son ressort de dégagement, se terminent par une courbe rr qui a la forme de la lettre G, et qui va se mettre en prise avec le mentonnet d du côté du balancier le plus éloigné de la roue d’échappement, comme on le voit 6g. 5, 6 et 7; le dégagement s’opère par une impulsion qui amène la pièce de repos en dedans de la roue d’échappement, ce qui oblige l’artiste à tailler cette roue à couronne. La vis A, lig. 1 et 5, sert alors, par sou extrémité, à limiter le jeu de la pièce de repos pour présenter un point d’appui convenable à la dent de la roue.
Entre ces trois dispositions, que nous avons données parce qu’elles tiennent à l’his-
toire de l’échappement d’Arnold, la première était préférée à la fin du dernier siècle, parce qu’on peut mieux y modifier, à l’aide du ressort -.spiral, la résistance qu’oppose le repos au balancier dans l’acte du dégagement. Il y a aussi plus de sûreté pour le repos quand le talon appartient à un talon inflexible que lorsqu’il tient à un ressort. Après cette disposition, on préférait celle des deux autres dans laquelle le ressort de dégagement est en prise avec le mentonnet du côté où se trouve le levier, fig. 1 et 5, et non du côté opposé, parce que, dans ce dernier cas, le levier est beaucoup plus long et par conséquent plus pesant.
Il existe, pour le levier de dégagement de l’échappement d’.Arnold, une quatrième disposition qui parait avantageuse. Le point d’appui du levier est un axe placé sur une ligne qui est tangente à la roue du côté de l’axe du balancier, et qui touche la circonférence de cette roue au point où a 'lieu le repos. Le talon de repos est situé à l’extrémité du levier opposé à celle où agit le mentonnet de dégagement, et ce talon est ramené en prise avec la roue par reflet d’un ressort droit a.ssujetti sur la platine. Le ressort de dégagement est porté par un bras de longueur indéterminée assujetti sur
l’axe de la pièce de détente, et ce ressort agit de la même manière que dans les cas précédents.
Depuis qu’on a adopté 18,000 vibrations par heure, et même quelquefois 21,600, la rapidité des oscillations du balancier détruit en partie les inconvénients de manque
de moyens convenables pour prévenir le renversement; car, pour qu’il y eût renversement, il faudrait, par une secousse, imprimer au régulateur une impulsion qui lui procurerait une oscillation de deux toui’s d’étendue; et une telle secousse ne peut avoir lieu que dans des cas rares et accidentels.
Quant aux proportions des pièces principales de l’échappement, il n’y en a pas de fixes pour le mentonnet de dégagement; s’il est court, il lui faut plus de pénétration dans son engrenage avec le ressort de détente ; il en faut moins s’il est plus long.
Quant à la palette de levée, lorsque l’on veut déterminer la longueur qu’elK* doit avoir pour procurer une levée de 60 degrés, qui est la plus convenable à cet échappement, voici comment on opère : la roue d’échappement ayant 15 dents, on divise la distance des centres de la roue et du balancier en i{<k4i>rMH«t<rAr>oid(B,. 9). 21 pj»rties, dont on donne 15 au
rayon de la roue et 6 à la palette du balancier.
Il est très-important d’assurer d’une manière précise les repos de la roue d’écbappement; et comme, en raison du calibre, le ressort peut et doit être placé à droite ou à gauche de la roue , il est de rigueur que, lorsque le levier de repos est à droite de la roue et que la roue tourne à droite, cx)mme cela a lieu dans la première disposition , fig. 7, l’angle formé à l’extrémité de la dent qui est en prise de re{>os, entre la droite menée au point d'appui ou à Taxe du levier de repos et celle menée au centre de la roue d’échappement, soit de 95 degrés ou d’un peu plus de l’angle droit. Cet angle doit être réduit, au contraire, à 85 degrés , ou à un peu moins de l’angle droit, si le levier de repos est à gauche de la roue, comme cela a lieu dans les figures 8 et 9. Cela donne à la roue la tendance d’attirer à elle le levier, ce qui sert à mieux fixer les repos.
Nous venons de faire connaître les principales formes que l’on a données aux différentes pièces qui composent l’échappement d’Arnold. De nos jours, les horlogers qui s’occupent spécialement de l’exécution des montres marines, soit en France, soit en Angleterre , ne font pas uniformément chacune des pièces de cet échappement. Ils ne les disposent pas non plus constamment de la même manière. Quelques artistes, par exemple, fixent, à l’aide d’une vis, le ressort de détente sur la platine; d’autres montent ce même ressort sur un axe et le font agir sur pivots. Dans ce dernier cas, le frottement qui s’opère sur le doigt de dégagement par la résistance du ressort se trouve quelque peu diminué; mais, d’un autre côté, l'huile que l’on est obligé de mettre aux pivots de l’axe de ce ressort est susceptible de s’épaissir au bout d’un certain temps, surtout à bord des vaisseaux sur lesquels les montres marines sont fréquemment exposées aux changements de température, et il doit en résulter une gène nuisible au jeu de la détente.
Les constructeurs de chronomètres ne donnent pas non plus une forme identique à la roue d’échappement. Les uns font cette roue plate, et la taillent en rochet en laissant la face des dents perpendiculaire à l'axe de la roue; les autres creusent cette roue en dessus et en dessous, aün de la rendre plus légère; d’autres enfin ne la creusent que d’un seul côté, et ils donnent à la face des dents de cette même roue une inclinaison d’environ 30 d^rés, comme nous l’avons marquer de ô en c dans la figure 10.
Les pièces de l’axe du balancier, que nous avons nommées mentonnet et levée de dégagement, sont remplacées aujourd'hui par des palettes en rubis, comme on le voit figure 10.
Thomas Eanishav a modifié quelques pièces de l’échappement d’Arnold; mais, comme ces modifications n’améliorent pas cet échappement, nous ne les ferons pas connaître à nos lecteurs.
Une description .succincte de l’échappement d’Earnshav se trouve dans l’ouvrage de M. L. Moinet (1).
Nous parlerons de nouveau de l’échappement d’Arnold lorsque nous apprécierons les travaux de MM. Breguet, Berthoud frères. Motel, Perrelet, Winnerl, et de plu-
4’Ar*«id (6f. 10.)
(I) Ce n'est que vers la 6n de (849 que l'on m'apprit que M. Moinet avait publié un ouvrage sur l'horlogerie, et déjà, à cette époque, mon manuscrit était en grande partie entre les mains de mon éditeur. Ce n'est qu'il y a quatre mois environ que, moins absorbé dans mes travaux. Je pus lire enfin l’ouvrage de M. Moinet, et, je l’avouerai avec cette franchise dont J’ai déjà donné quelques preuves, cette lecture me fit éprouver le plus vif plaisir, surtout celle du second volume, qui contient des choses fort remarquables. Ijl longue carrière de M. Moinet a été consacrée tout entière à l’horlogerie, qu’il honore par son talent, comme par son caractère. Je suis heureuX de pouvoir lui rendre ici ce témoignage de ma profonde estime. Peut-être un Jour aurai-je l’honneur d'écrire la vie si pure et si bien remplie de M. Moinet, qui fut l'ami et le collaborateur de feu Breguet; Je m’acquitterai de cette tâche, sinon avec talent, du moins avec une stricte impartialité : J’ai d’ailleurs l’intention d’écrire la vie de tous les horlogers célèbres de l’Europe auxquels Je survivrai. Cette galerie historique formera peut-être un Jour un volume que Je publierai séparément et qui pourra faire suite à celui-ci , comme à tout autre ouvrage sur l’horlogerie.
HISTOIRK KT TRAITE DK L HORLOGERIE ANCIENNE ET MODERNE
ÉCHAPPEMENT D’AllNOl.l).
sieurs autres artistes distingués. Nous donnerons d’ailleurs la description complète d’un chronomètre moderne.
ARTICLE VII
DE l’échappement LIBRE, A FORCE CONSTANTE.
Le remontoir d’égalité, dont nous avons parlé plus haut, est employé avec succès dans les grosses horloges, dans les régulateurs, et même dans les pendules à ressort;
mais nous ne voyons pas son utiliU; dans les montres de poche, ni même dans les petites pendules de voyage.
Dans ces sortes de pièces, un échajvpement d’Arnold bien fait suffit pour leur assurer une marche régulière, surtout lorsque le balancier à compensation qui accompagne habituellement cet échappement produit son effet avec exactitude et précision. La première idée d’un remontoir d’égalité pouvant s’adapter aux petites horloges portatives appartient à Sully ; mais ce ne fut que vct*s la fin du dixhuitième siècle que les horlogers mirent ce remontoir en pratique.
On voit au musée Rath, à Genève, un échappement à force constante très- remarquable. Il fut exécuté, en 1 80i, par Tavan , habile horloger genevois. Nous donnons la description de cet échappement d’après un mémoire publié en 1805 par la Société ÿ.<bappfii>eoi i fotc. «ooauoi* (6j 4). Arts dc Gcnèvc.
Trois mobiles composent cet échappement : la roue à couronne rr, fig. 1 ; le balancier 6e, portant sa palette l; enfin la pièce intermédiaire, dite pâlie d écrevisse, fpf, servant aux repos et aux dégagements alternatifs , et dont l’axe de suspension est en h , fig. i.
Pour obtenir le but désiré , celui d’une force d’impulsion constante sur le balancier, il suffit d’ajouter à ces trois pièces un quatrième mobile qui substitue sa propre impulsion sur le balancier à celle de la roue ; mais il faut qu’il soit construit et placé de telle manière que cette impulsion soit constante, et que la roue n’ait d’autre fonction
que d’eu renouveler la cause à chaque vibration , sans y influer davantage que l’individu qui remonte le poids d’une horloge n’influe sur la marche de cette horloge.
Ce mobile a 6^, fig. 4 et suiv., est d’une structure fort simple. Ce n’est autre chose
qu’un levier coudé dont les deux bras horizontaux, situés à une hauteur différente, comme on le voit figure 7, forment un angle d’environ 80 degrés.
Son centre de mouvement est au sommet de l’angle. Son plan est parallèle à celui de la roue d’échappement, et l’arbre qui le porte, est situé à peu près dans le prolongement d’une tangente à cette roue , menée de la ligne des centres de la roue et du balancier, Écb.pp.cx.1 » e»uiuu (B|. »). mênfje c5ié où se trouve déjà la pièce
intermédiaire. Au bas de l’arbre qui porte ce levier, est un ressort-spiral 5, iig. 1 et 2, destiné à lui procurer le mouvement nécessaire à la levée, quand ce ressort a été tendu d’une quantité donnée par l’action de la dent m, fig. 1 .
Pour expliquer le jeu du levier , nous désignerons ses deux bras par les noms de bras passif et de bras actif.
Le bras passif g, fig. 1 , un peu plus élevé que l’autre, est placé de manière à rece-
ÉckApp«aral k foret coMUolt . 4).
voir l’action de la roue en m; le bras actif a est disposé favorablement pour agir sur le balancier en l, fig 4.
Pour recevoir cette dernière action, l’axe du balancier, au lieu de porter, comme
DE L’HOKLOGERIE.
<Iaiis certains échappements, une espèce de virgule placée vis-à-vis des dents de la roue et destinée à en recevoir l’impulsion immédiate , porte une palette l disposée de manière que le bras actif du levier coudé l’atteigne en a, fig. 4, lorsqu’il le poursuit
dans l’acte de la détente du ressort spiral et lui donne, par la dilFérence de vitesse
des deux mobiles dans cet instant , l’impulsion qui constitue la levée.
I-a source de cette impulsion se renouvelle à chaque grande chute de la roue; car le bras pjussif du levier coudé est placé de manière à se trouver en prise avec une dent pendant toute cette chute, au lM)ut de laquelle il y a repos; et le spiral se trouve tendu par le mouvement reçu de la roue en mq, lig.
Le dégagement qui suit ce repos s’opère, comme dans les échappements précédents , par la pression sur le fourchon f, fig. 7, du doigt ou piton vertical situé vers l’axe du balancier. Ce dégagement produit simultanément deux effets : l” une dent n, fig. 1 , passe du repos sur le doigt extérieur P de la [)alte d’éérevisse au repos sur le doigt intérieur p, trè.sprès de celui-ci; 2“ une autre dent in, lig. 4, (jui tenait tendu par l’extrémité de son bras passif </ le levier coudé , l’abandonne ; il part soudain , pouss»'* liar son spiral , et le bras actif a atteint alors la palette l à son passage et produit la levée. Cette dernière, comme on le. voit, n’a lieu que dans l’une des vibrations du
balancier, et dans celle qui suit immédiatement la petite chute; ainsi on peut dire que la levée a lieu pendant le repos de la roue : ce qui fait bien ressortir la parfaite indépendance de la force régulatrice relativement à la force motrice, dans cet échappement.
L’impulsion donnée au balancier dépend du degré de bande donné au ressort spiral s, fig. 1, et de la durée de l’action du bras actif sur la palette qu’il poursuit dans la levée,
Écè«pptBr»t i foir« «ositMlr (ftf 1).
Une vis d’arrêt v, contre l’extrémité de laquelle le bras actif vient s’appuyer à chaque vibration, détermine rétendue précise de la levée, et fixe le passage nécessaire pour que la palette du balancier puisse revenir sans rencontrer l'extrémité du bras actif. On peut faire pénétrer la vis plus ou moins profondément, afin de trouver le point convenable. L’action de la levée est toujoni's exactement limitée et constante, sauf le cas où le spiral perdrait sensiblement de sa force par un trop long usage ou par la différence de température d’une saison à l’autre.
Le levier coudé nbg, fig. 6, porte, du côté opposé à ses deux bras, une queue destinée à leur faire équilibre dans toutes les positions. Sans cette précaution, la pesanteur absolue des bras pourrait s’ajouter ou se retrancher à l’action du spiral , scion la position accidentelle de la montre, et introduire ainsi une cause de variations dans l'impulsion reçue par le balancier.
La sûreté du repos, dans cet échappement, est aussi parfaite que dans l’échappement à ancre; car la fourchette qui assure ce repos appartient à l’une et à l’autre des deux constructions. Le renversement y est prévenu d’une manière analogue; et le doigt de sûreté rf, fig. 7, en appuyant latéralement contre l'anneau ou la virole c, lorsqu’il est en dehors de son échancrure, sert, au besoin, à empêcher le déplacement de la pièce de repos par l’effet d’une secousse accidentelle.
L’échappement à force constante a été, de nos jours, notablement amélioré iwr MM. Breguet et quelques autres habiles horlogers de la France et de l’Angleterre. Nous dirons plus tard en quoi consistent les améliorations dont nous parlons.
ARTICLE VIII