PRINCIPES DE L’ÉCHAPPEMENT DUPLEX

325. La régularité de marche d’un échappement Duplex, de même que celle de l’échappement à cylindre,, tient à une judicieuse application des principes de la théorie des échappements à repos frottant

Dans l’un comme dans l’autre , deux puissances ou forces sont en action sur le balancier, c’est-à-dire sur une masse mobile qui est menée et qui mène tour à tour : l’une accélère son mouvement, l’autre le retarde. Ce double eftet se combine encore avec une autre action, celle du spiral.

Le rapport entre les différents membres de la combinaison doit être tel qu’il donne à l’échappement une assez grande insensibilité aux variations de force motrice et à l’épaississement des huiles , tout en laissant cependant, quand ces variations se produiront, une suffisante liberté d’action au spiral.

Quant aux discussions si souvent renouvelées de nos jours sur les grands ou les petits balanciers, sur les gros ou les minces rouleaux, elles n’ont aucune base, et reposent sur des questions mal posées. Il n’y a ni grands ni petits balanciers, ni petits ni gros rouleaux : il n’y a qu’une grandeur de balancier, qu’une grosseur de rouleau qui convient à la combinaison générale, et qu’on peut déterminer expérimentalement.

La donnée capitale de l’échappement Duplex est l’angle de la levée. Cet angle déterminé, on en déduit, soit par le calcul, soit par le dessin (3;l$),soit par quelques expériences telles que celles précédemment indiquées pour l’échappement à cylindre, les autres éléments.

Tous ces différents points vont être éclaircis par les articles qui suivent, et si le lecteur est bien pénétré des principes théoriques développés ci-devant, en aucun cas il ne se trouvera embarrassé.

Dli LA CROSSE U U DU ROULEAU.

Grosseur du rouleau.

326. En examinant deux montres à échappement Duplex parfaitement semblables l’une à l’autre , sauf que le rouleau de l’une est trèspetit et le rouleau de la seconde un peu gros, on remarque d’abord qu’avec le petit rouleau le balancier est plus libre, l’arc de vibration plus étendu. Ce qui doit être, puisque les frottements sont moindres, le levier de résistance plus court, et que le recul est d’autant plus petit que la coche est plus étroite.

Cette différence dans la manière dont se comportent les deux échappements, et en ne tenant pas compte des variations que le temps amène dans le réglage ( question toujours négligée), avait accrédité, à l’époque où les grands arcs de vibration étaient devenus la panacée universelle, l’opinion qu’il faut tenir le rouleau aussi petit que possible; et cette mesure, qui n’en est pas une, puisqu’elle n’assigne pas de limites précises, a longtemps égaré les horlogers.

327. La grosseur du rouleau étant un des éléments de la combinaison mécanique que nous considérons, elle se déduit de l’état de l’ensemble de la machine ; c’est-à-dire de la quantité de la force de pulsion qui doit être neutralisée par la pression qui s’opère sur le repos. L’effet de cette pression croît ou décroît proportionnellement au rayon du rouleau.

Dans les montres plates, l’impulsion est faible; le rayon de frottement doit être réduit, il faut alors presque toujours un petit rouleau.

Et le contraire dans les montres hautes.

Nous trouvons là l’explication du peu de succès qu’ont obtenu bon nombre de montres suisses à Duplex.

Les horlogers de ce pays mirent d’abord cet échappement dans des montres plates, où la force motrice faisait défaut quand l’huile s’épaississait. Pour combattre cet inconvénient, ils réduisirent autant que possible le diamètre du rouleau, et, dans ce cas, ils avaient raison. La mode des pièces plates passa, et l’on fit des montres beaucoup plus épaisses; mais les fabricants commirent alors l’erreur d’adopter pour les échappements de ces nouvelles montres les proportions qui leur avaient le mieux réussi dans les montres plates. Il en résulta : 1° l’insuffisance de la correction sur les repos; 2° des arcs d’oscillation trop étendus, puisqu’ils dépassaient facilement 000° (366).

E C II A 1> l' E SI EM DUPLEX.

Inconvénients pratiques qu’offre un rouleau petit.

S28. 1° Il est d’une grande fragilité, et veut être exécuté avec une extrême précision.

2° A moins d’un balancier lourd, il rend l’échappement plus sujet à laisser passer deux dents coup sur coup par l’effet des secousses et surtout quand le porteur de la montre va à cheval. Un balancier lourd, comme on sait, ajoute aux chances de rupture de l’axe et de ses pivots.

3° La tige qui traverse ce rouleau devient très-mince, ce qui rend encore plus fragile un axe qui l’est déjà trop. En outre, comme le Duplex exige de la hauteur et une force motrice assez considérable, cette tige, par suite de sa faiblesse, est alors susceptible d’une certaine flexion, qui, si elle ne fait pas fendre le rouleau, rend l’axe sujet à un ébranlement vibratoire nuisible au réglage et propre seulement à faire détacher des parcelles de gomme-laque.

k° Le moindre défaut de régularité dans les dentures des roues sera sensible sur l’échappement; et l’on sait combien il est difficile d’obtenir une roue Duplex dont la division soit exacte.

5° Pour ne pas courir le risque de couper le rouleau, on est obligé de faire l’encoche peu profonde; aussi la plus petite malpropreté introduite dans cette encoche, l’épaississement de l’huile même, suffit pour gêner les pointes des dents et pour changer le réglage.

6° Les angles de cette encoche doivent rester presque vifs. S’ils étaient abattus un peu fortement, ils laisseraient échapper la dent trop tôt.

7° Les pivots doivent avoir très-peu de jeu dans leurs trous; autrement le plus petit changement dans la position des mobiles en fera un considérable dans la levée, etc. Il n’est pas nécessaire de faire voir combien, avec des trous justes, l’épaississement de l’huile apportera de gêne et de perturbation dans la marche des pièces.

8° La pénétration de la grande dent dans l’encoche étant estimée au douzième du diamètre du rouleau, quoiqu’elle soit moindre, il s’ensuit que cette pénétration sera dans un rouleau de l/6e de deux pointes, plus petite que la vingt-quatrième partie de la grosseur du rouleau de \ 1 3, quantité tellement microscopique qu’on peut être certain qu’un défaut de rondeur au rouleau, une faible usure aux pointes des dents, etc., fera manquer l’échappement.

9° Pour parer aux inconvénients qui naissent du trop peu de pénétration si l’on rapproche les mobiles, afin d’enfoncer ladent plus avant, en

ROULE AU.— DONNÉES d’eXPÉ IUENCE.

outre de la difficulté qu’offre le peu de profondeur de l’encoche, on augmente le défaut de l’arrêt-au-doigt. Si une dent pénètre d’une même longueur de sa pointe dans deux rouleaux, l’un de 2/6" et l’autre de 1/6% cette dent produit une petite levée plus grande de près du tiers sur le petit rouleau; il faut alors que le balancier parcoure un arc plus étendu pour arriver au dégagement.

En somme, quand le rouleau est très-petit, les fonctions doivent s’accomplir avec une précision mathématique qu’il est bien difficile d’ obtenir et qu’il est impossible d’assurer.

Données d’expérience.

329. Il faut se bien pénétrer d’abord que , dans le plus grand nombre de cas, ce n’est pas en diminuant le rouleau plus que la prudence ne l’ordonne qu’on arrive au succès, mais en modifiant les autres organes de l’échappement.

Aujourd’hui, les praticiens capables, et qu’une longue expérience a instruits, sont d’accord pour reconnaître que la grosseur d’un rouleau a pour dernière limite un diamètre égalant les 2/8", ou, ce qui est la même chose, le 1/4 de la distance de deux pointes. Et encore n’admettent-ils cette grosseur que dans les montres de moindres dimensions. Quant aux montres grandes et hautes, pour empêcher la flexion ou vibration de l’axe, ils ont reconnu que le rouleau devait avoir pour diamètre les 2/6" (un tiers) de la distance de deux pointes. On rencontre des montres anglaises où cette grosseur est portée à 2/5", ce qui est trop, car il faut remarquer que le repos est d’autant moins assuré que le rouleau est plus gros, tout arc de cercle se redressant de plus en plus à mesure qu’il est tracé par un plus grand rayon.

La grosseur moyenne du rouleau devra être une quantité intermé diaire entre 2/8" et 2/6" , c’est-à-dire de 2/7#s, ou plutôt légèrement plus (figure 17, planche cinquième ). Cette grosseur convient, en effet, à la plupart des bonnes montres françaises; car c’est le lieu de remarquer que l’échappement Duplex, à qui une bonne force motrice et de la hauteur sont nécessaires, doit être appliqué préférablement aux montres moyennes. La force lui fait défaut dans celles qui sont petites ou plates , tandis que dans les grandes et hautes montres , celles anglaises, par exemple, le poids déjà considérable des organes et l’excès de force motrice rendent plus sensible le défaut du. repos loin de la tangente et amènent la prompte usure des pivots.

ÉCHAPPEMENT DUPLEX. — PR INCIPES

Ci ra n rie levée. — Lon^iieiir du «loisjt.

530. En thèse générale, toute combinaison d’échappement est sm bordonnée à l’étendue de la levée; et l’angle de cette levée est lui-même une conséquence : 1° de l’intensité de la force motrice; 2° des vitesses relatives des organes agissant les uns sur les autres.

Comme donnée d’expérience, une levée d’impulsion de 30° (chute comprise) est regardée, dans le plus grand nombre des cas, comme suffisante. Lorsque cette levée ne communique pas un assez grand mouvement au balancier, il faut en chercher la raison dans un moteur trop faible ou dans des vices de la machine.

Avec une force motrice qui n’est pas en excès, l’augmentation de l’angle de levée n’augmente pas, ou augmente fort peu le mouvement du balancier. La force se décompose par une action plus oblique et une poussée latérale des pivots plus considérable.

531. La longueur qu’il faut donner au doigt, pour une distance üxe des centres, n’est pas une quantité arbitraire, mais une quantité précise déterminée par la grandeur de la roue d’impulsion et par le nombre des dents de cette roue. On conçoit sans peine qu’on pourra tenir ce levier d’autant plus long que l’écartement des dents sera plus grand, ainsi que le fait voir la figure 22 (planche cinquième ), où le doigt oc deviendra al) par un nombre de dents triple.

11 en résulte que la levée sur le doigt sera d’autant plus considérable que la roue d’échappement aura moins de dents.

En supposant immobiles les deux centres F et N (figure 16, planche cinquième ), si l’on fait varier à volonté la grandeur de la roue d’impulsion et qu’on lui donne pour rayon d’abord FD, puis la moitié de FD ou FO, l’écartement des dents sera réduit de moitié dans ce dernier cas; puisque l’arc ADB est double de l’arc COH (les lettres A, B, H, C, représentent les quatre dents). En outre, on remarquera que les deux cercles AXB, CZH, décrits par l’extrémité des doigts de levée, n’anticipent pas sur le champ de chaque roue d’une égale quantité, puisque l’intervalle XD est au moins quatre fois plus grand que l’intervalle OZ; et que, pareillement, les deux arcs de levée sont fort inégaux. La levée du petit bras étant enfermée dans l’angle ANB, tandis que celle du grand bras est bornée à l’angle CNN, angle de levée qu’il est impossible d’augmenter si l’on ne veut voir le bras s’accrocher aux dents.