ÉCHAPPEMENT DE K E S S E L S

différence dans la distance do centre de la roue au centre de mouvement du pendule ; autrement des accrochements seraient à craindre.

Cet essai, qui a conduit son auteur à la suppression définitive de la fourchette dans ses horloges, lui fut inspiré par les échappements des carthorloges, ou horloges de carton, que construisait vers 1820 M. Duclos. La figure 12 de la planche douzième représente un de ces échappements. Le pendule portait sur son prolongement supérieur, un ancre renversé dont les palettes, garnies en corne, fonctionnaient sans huile contre les dents d’une roue découpée dans un carton préparé ad hoc. v Cette industrie s’est perdue, bien que., à l’étonnement des horlogers, bon nombre de ces singulières pièces marchassent sans altération sensible et avec une exactitude suffisamment grande.

Échappement à ancre de Messels.

988. De tous les constructeurs en renom, Kessels 1 est celui qui a réduit à la moindre longueur les leviers de l’échappement. Son ancre embrasse six dents entre deux repos, ou sept du commencement à la fin des deux impulsions successives, la roue ayant 30 dents. Cette roue porte une partie du plan incliné.

La figure 9 de la planche douzième indique assez clairement sa construction, dont le tracé se fait comme celui du précédent échappement, sauf ces petites différences que les milieux des inclinés sont placés sur les tangentes qui déterminent le centre de l’ancre, et que, dans le tracé, il faut tenir compte pour la chute de l’épaisseur un peu plus forte du bout de la dent, dont l’extrémité a sa petite facette un peu inclinée en arrière, et laissant à la dent un angle vif et cependant solide.

989. Plusieurs horlogers ont construit des échappements de régulateurs sur les données de Kessels; ils n’ont pas également réussi, ce qui s’explique. Kessels s’est arrêté à l’extrême limite du raccourcissement des bras et de l’excès de pression, qui en est la suite, d’ou résulte l’absolue nécessité d’une combinaison et d’une exécution identiques à la sienne. Les moindres différences dans les jeux des pivots, les frottements, la force et la vitesse de la roue, l’étendue des repos, l’état des ressorts de suspension, etc., y acquièrent une importance relative plus grande qu’avec l’ancre de dimensions un peu amplifiées.

; 990. Relevé d'un échappement de Kessels.

1 Habile horloger allemand, mort en 1849. Il travailla longtemps dans le cabine! même de A. Breguet, se fixa plus tard à Altona, et j construisit un très-grand nombre d’excellentes pendules d’observations pour les astronomes allemands, suédois et russes.

ECHAPPEMENTS DES PENDULES.

Diamètre de la roue, 40 millimètres ; — 30 dents.

Ancre embrasse 6 dents entre les repos.

Levée, 1° 1 /3 (1° 20') ; arc supplémentaire d’un côté, 20' ; soit un arc total de 2°.

Levier d’échappement, environ 12 millimètres 6. Le pendule bat la seconde ; il pèse environ 5 kilogrammes.

La longueur du levier d’échappement est, environ :

Au poids du pendule. . . : : 1 : 396

A sa longueur virtuelle. ....... : : 1 : 78

Echappement à ancre de Vulliamy.

La figure 2 ( planche douzième ) représente cet échappement qui ne diffère des précédents que par la forme des dents de sa roue et la vis micrométrique, à double pas de progression peu différente, qui sert à produire par quantités infiniment petites un léger rapprochement ou éloignement des bras des levées, pour les amener au point précis où ils doivent rester et où les fixent les vis s et t ; ces deux bras étant ajustés l’un sur l’autre à frottement ferme, et la vis c traversant deux bouchons qui peuvent tourner à frottement sur leurs centres.

L’ancre embrasse 8 dents d’une roue de 30, entre les tangentes, et le point de contact de ces tangentes est placé au milieu des plans d’impulsion.

L’angle de la levée est de 1°. — Pour une roue d’un diamètre de 40 millimètres et le pendule à secondes, le bras de levier serait à la longueur virtuelle de ce pendule : : 1 : 50 , et : : \ : 33 pour une roue de 62 millimètres (conforme au dessin de Moinet).

Echappements à ancre de M. Winnerl.

992, On lit dans Moinet; « F. Berthoud avait supprimé la fourchette dans une horloge à demi-secondes, projetée et sans exécution ; il y renonça. Ailleurs, la fourchette s’est trouvée supprimée par nécessité de construction et sans plus de succès; aussi cet avantage réel, mais alors méconnu par les auteurs, ne fut-il pas répété dans leurs ouvrages postérieurs. »

De nos jours, M. Winnerl, ayant en vue l’amélioration de la bonne pendule de commerce, a construit des échappements sans fourchettes. La figure 1 ( planche douzième ) nous montre l’une des deux dispositions qu’il a pratiquées et dont la seconde, non représentée et qui répond à

É C H APPEMENT DE M. W I N N E R L.

certains cas particuliers, place les bras de l’ancre renversé au-dessus du point de suspension.

Dans l’une et dans l’autre, l’ancre est fixé sur la pince ou mâchoire inférieure de la suspension ; c’est comme s’il était porté par la tige même du pendule. Il résulte de la suppression de la fourchette et de ses deux pivots : moins de poids; l’annulation de l’influence de l’huile sur ces pivots; la cessation de l’ébranlement causé par l’ébat de la passe de la fourchette sur la tige du pendule ; et, enfin, la concordance des centres de mouvement du pendule et de l’ancre. L’effet de la diminution du nombre des organes et des frottements est sensible, puisqu’à levée égale on obtient ici des oscillations un peu plus étendues.

Les exigences de ce système sont qu’il veut une exécution très-précise, et qu’aux becs de l’ancre renversé, il ne faut mettre que la quantité d’huile que l’adhérence peut rigoureusement y retenir ; condition absolue pour que cette huile ne s’écarte pas des points de contact.

Le tracé de l’échappement s’exécute comme à l’ordinaire en faisant coïncider le centre de l’ancre avec le centre de courbure des lames de suspension. Dans le modèle de grandeur d’exécution de la figure 1 de la planche douzième , ce centre de courbure se trouve au milieu de la longueur de la lame ; avec une lame plus faible, il remonte un peu plus haut, vers le tiers environ. Cette ligne de flexion n’est également pas la même pour des pesanteurs différentes de lentilles de pendule, mais elle ne descend pas au-dessous du centre de la longueur, ce qui est une moyenne suffisamment approchée. L’ancre découpé se visse sur la suspension, en faisant répondre le petit trou, percé à son centre, avec le centre de flexion des lames; puis, quand tout est dans la situation indiquée par la figure I , on fixe définitivement la suspension.

Observation. — En posant ces pendules verticalement dans leurs boîtes, dit l’auteur, il a trouvé inutile de faire usage d’un moyen pour les mettre d’échappement ; mais, au besoin, on pourrait adapter au balancier celui qu’indique la figure h (; planche douzième).

Sur le prolongement de du crochet de suspension est vissée à frottement la tige f du pendule ; cette dernière tige porte en g deux talons relevés de champ et au milieu desquels passe le prolongement e du crochet. Une vis à poulet, taraudée dans ce prolongement, tourne à poste fixe entre les deux talons et fait mouvoir au besoin à droite ou à gauche la pièce du crochet.

ÉCHAPPEMENTS DES PENDULES

Échappement identique de M. ÏS. ESobert.

993. Cet échappement, destiné principalement par son auteur aux pendules à demi-secondes, est représentée par la figure 10 de la planche douzième. Il l’a appelé identique parce que les ancres ainsi que les roues peuvent être rigoureusement les mêmes.

Une virole d’acier b d (vue en élévation et de profil sous les mêmes lettres) est entaillée pour le passage de la roue. Elle figure un ancre à repos circulaire. La levée totale apparente (897) est de 6°, soit 3 de chaque côté de la verticale. Les repos se font à la tangente.

Cette virole ést tournée en dedans et en dehors, et ajustée à frottement dur sur l’assiette f faisant corps avec la tige de l’ancre.

La roue, plate, est en acier trempé, et parfaitement polie sur ses points de repos et ses faces d’impulsion.

Les deux repos peuvent être considérés comme égaux, puisque leurs rayons ne diffèrent entre eux que de 1 /55e environ.

La roue d’acier trempé est solide et garde bien l’huile; mais son travail, ainsi que celui de l’anneau et de ses ajustements, exige des soins très-grands, si on les veut fidèlement exécutés.

Le but que l’auteur s’est proposé est la création d’un échappement (destiné aux pendules donnant la demi-seconde) à bras de leviers suffisamment courts et cependant à repos parfait ; ce que l’action du tour peut seule assurer.

991. Belevé d’un échappement identique; marchant depuis trente années (généralement, ces pièces font moins d’une minute d’écart par quinze jours.

Diamètre du mouvement, 90 millimètres. Suspension à ressort.

Diamètre de la roue, 21 millimètres, — 30 dents.

Ancre embrasse 6 dents. — Levée d’un côté de la verticale 3°, ■ arc

supplémentaire d’un côté 2°; — arc total 10°.

Pendule ; poids, 250 grammes ; longueur virtuelle, 248 millim.

La longueur du levier d’échappement (7mm) est environ :

Au poids du pendule . . : : 1 : 35.7.

A sa longueur virtuelle . :: 1 : 35.4.

Échappement h chevilles

Pour régulateurs et grosses horloges.

993. Cet échappement est en réalité un échappement à ancre dont es deux bras ont été rapprochés; mais ce rapprochement, quand l’ancre

ÉCIIAPTEMEINT A CHEVILLES.

et la roue sont dans des plans parallèles, et non pas perpendiculaires l’un à l’autre., ne peut avoir lieu qu’avec une roue portant, au lieu de dents taillées dans le plan de la roue, des chevilles implantées de champ : c’est pourquoi on lui a donné et ensuite conservé le nom d’échappement à chevilles, nom peu caractéristique, puisqu’il existe d’autres dispositions qui comportent une roue de la même espèce.

La disposition généralement adoptée aujourd’hui est celle de la figure 6 (planche onzième). On en a compris le fonctionnement : lependule oscillant vers la droite, la cheville a appuyée sur l’arc de repos b, arrive au bord de l’incliné oc, et, en le parcourant, donne une première impulsion qui se termine par le repos de la cheville d sur l’arc*. Au retour du pendule cette cheville d quitte le repos i, glisse, en donnant la deuxième impulsion, sur le plan i a, pour s’arrêter au repos sur l’arc b, et ainsi de suite.

Fig. G3.

Le premier échappement à chevilles a été publié en 174'J , par Amant, horloger français. Le petit dessin de la figure 63 est la représentation de sa très-remarquable découverte; car cet échappement, tel qu’il est employé de nos jours, ne diffère de celui d’ Amant que par un peu plus de longueur donnée aux bras et par la substitution de chevilles semicylindriques aux chevilles cylindriques.

996. Lepaute 1 reprit l’échappement d’ Amant et le modifia. C’est lui qui, pour diminuer l’étendue de la chute, réduisit d’une demi-épaisseur les chevilles rondes primitives; il fit passer les bras l’un par devant et l’autre par derrière la roue (figure 1 , planche onzième), et la munit de deux rangées de chevilles, ce qui permet de construire l’échappement de façon que les repos, ainsi que les impulsions, aient lieu

1. J. -A. Lepaute, né à Montmédi en 1709, mort en 17K9, est l’un clés plus célèbres horlogers français. Il contribua à la perfection de son art et surtout de l’horlogerie monumentale. On a de lui un Traité d'Horlogerie, estimé de son temps. Très-habile mathématicienne, sa femme coopéra h quelques-uns de ses travaux. Son frère, Jean- Baptiste, qui fut son élève, et ses neveux ont dignement soutenu le renom qu’il s’était acquis.

ÉCHAPPEMENTS ü’iïORLOGES.

à égale distance du centre de rotation de l’ancre ; précaution qui n’était pas, toutefois, d’aussi grande importance que Lepaute le supposait, car la différence d’action d’un bras sur l’autre, eu égard aux masses en mouvement, est si minime qu’on n’a pu constater son influence sur la marche des pièces. La disposition moderne, représentée par la figure 6 de la planche onzième, donne un réglage aussi exact que celui obtenu avec la disposition de Lepaute, mais elle procure de plus grandes facilités de fabrication et de maniement ; ce dont il est facile de se rendre compte par la comparaison des deux échappements des figures 1 et 6

Dans la description que Lepaute a donnée de son échappement, on lit ; « Si on fait les bras fort longs, on gagne de la force pour l’impulsion, mais, en les faisant courts, on rapproche du centre les arcs de repos et par conséquent on diminue le frottement. » Cette dernière assertion est juste, mais la première est fausse (219), et cette erreur en mécanique a amené les fabricants du Jura à pourvoir leurs horloges d’échappements dont les bras ont des dimensions ridiculement exagérées. Lepaute avait indiqué comme longueur à adopter un diamètre et demi de la roue, ce qui est déjà trop pour le cas le plus général.

997. M. J. Wagner a, le premier, nous le croyons du moins, signalé les avantages qui résultaient du raccourcissement des bras de leviers de l’échappement à chevilles.

On sait par quelle suite de rapports se déduit la longueur du levier d’échappement (978) ; disons seulement, comme première approximation et donnée d’atelier, que, dans les calibres d’horloges actuellement pratiqués, cette longueur est généralement comprise entre un rayon et un rayon et demi de la circonférence qui passe par le centre des. chevilles, mais hâtons-nous de rappeler, à propos de cette approximation, qui ne se rapporte qu’au calibre le plus en usage, que le levier trop long est une cause de perte de force et d’irrégularité par les changements d’état des huiles, tandis que le levier trop court veut une précision extrême dans i’ exécution, et peut amener beaucoup plus vile, par suite d’un excès de pression, la détérioration des contacts (91S, 979).

998. 7 'racé de V échappement à chevilles. — La roue est supposée avoir 30 dents pour le cas où on voudrait lui faire battre les secondes (on met (50 dents pour les demi-secondes, mais alors la roue est grande ou les plans d’impulsion sont fort courts).

On tire la ligne Ha (figure 6, planche onzième ), d’un point H, pris sur cette ligne, avec une ouverture de compas égale au rayon de la circonférence qui passe par le centre des chevilles, on décrit cette circon-

ECHAPPEMENT A CHEVILLES.

férence. On y marque le centre a, centre d’une première cheville ; puis les centres de quelques autres au-dessus et au-dessous. Ces centres sont distants entre eux d’un angle égal à 360°, divisé par le nombre des chevilles de la roue ; soit pour 30, d’un angle de 12°, qu’on trace sur l’outil-à-fendre, si on en a un à sa disposition, ou, à son défaut, avec un rapporteur.

On décrit les demi-chevilles, dont on vient de déterminer les centres : leur rayon est égal au quart de la distance de deux centres consécutifs.

On élève au point a la perpendiculaire LN, tangente au cercle des chevilles ; on y 'marque le centre de l’ancre, soit en N. De ce centre, avec le rayon Na, on décrit l’arc s; puis avec le même rayon, augmenté d’un rayon de cheville, l’arc b. On termine le tracé des bras par les deux arcs i et t, éloignés des deux premiers exactement d’un quart de la distance de deux centres de chevilles. Si tout ce tracé est fait avec soin, la demi-cheville doit passer sans jeu entre les arcs s et b, et si une cheville était appuyée au repos en la cheville au-dessous devrait passer sans jeu sous Farci; ainsi que la chose est indiquée par la figure 15. On prendra, dans l’exécution, sur l’épaisseur de la cheville, diminuée un peu sur la partie plate, pour procurer le petit jeu nécessaire à la sûreté des fonctions, si l’adoucissage du dessus et du dessous des becs n’en a pas donné un suffisant.

999. L’angle total de la levée préalablement arrêté (en moyenne de 2° : l°pour l’incliné, 1° pour la 1 / 2 chev. — 1919), on trace du même côté de la verticale les deux angles LNJ et JNK, égaux ensemble à l’angle de levée, et produits, le premier, par l’arrondi de la cheville, le second, par le plan incliné du bec. On joint le point o, où la ligne LN coupe le demi-cercle de la cheville a, au point d’intersection c , où la ligne JN coupe l’arc t ; il en résulte le plan d’impulsion co.

On joint l’angle de gauche de la cheville au point d’intersection de la ligne KN et de l’arc i, et l’on a le second plan incliné ta. Toutes les données essentielles de l’échappement sont connues.

Remarque. — L’intervalle du centre d’une cheville au centre de la cheville suivante étant égal à deux épaisseurs de demi-cheville, plus la double épaisseur d’un bras, il s’ensuit qu’on peut, suivant le besoin, donner par exemple plus d’épaisseur au bras et une moindre épaisseur à la demi-cheville ; que celle-ci peut n’être qu’un tiers ou qu’un quart d’une cheville ronde, mais dont le centre serait plus haut qu’en a, carie plan courbe de la cheville étant un des éléments de l’angle de la levée,