DIVERS ÉCHAPPEMENTS A CHEVILLES

Ce genre d’échappement, qui peut être utilisé dans certains cas particuliers, a été employé anciennement par l’un des Lepaute ; il pratiquait une petite rigole dans le sens du frottement des repos et la disposait de telle sorte que l’huile redescendît constamment le long des inclinés.

Nous ne parlerons que pour mémoire d’une troisième espèce d’échappement à chevilles, où les chevilles, plantées sur la circonférence, forment le prolongement du plan de la roue; lequel plan est perpendiculaire à celui de l’ancre, parce qu’avec ce système la roue est alternativement poussée d’un côté et de l’autre, dans le sens de son axe ; ce dont on sent les inconvénients.

Échappement à chevilles à leviers mobiles de Vulliamy.

1008. Cet échappement, dont l’ancre est représenté par la figure 11 de la planche douzième , a été appliqué à des horloges de dimensions colossales. Les becs ayant, en conséquence, une forte pression à supporter, l’auteur a fait plates les surfaces des repos et des inclinés, et a disposé le tout de façon que la cheville reposât constamment sur toute la largeur du bec.

Pour que cette condition fût réalisée, il a terminé l’arrière de chaque levier / par un cylindre c ajusté dans la pièce pp, que porte la monture aaa de l’ancre, avec la liberté nécessaire pour tourner de 3 degrés environ. Il résulte de ce petit mouvement possible que, sous la pression de la cheville, et lors même qu’elle ne serait pas rigoureusement perpendiculaire au plan de la roue, la surface du repos deviendra, si elle ne l’était déjà, parallèle à l’axe de la cheville.

Pour assurer le même effet, quand cette cheville agit sur le plan d’impulsion, la pièce pp, qui porte le bras de levier, est montée sur les vis v et v'j et peut tourner d’une petite quantité, comme si elle était traversée par un axe, selon la ligne vv'.

Le ressort r est traversé par le cylindre, et sur ce ressort appuie l’écrou e, qui assure la position du plan incliné contre la pièce pp.

100®. Relevé d’ un échappement à chevilles de Vulliamy. — (Tiré des Eludes sur l'horlogerie de M. H. Robert).

Roue de 60 chevilles; fait un tour en h minutes.

Arc d’oscillation. 6°. — 3° de chaque côté de 0°.

Levier moyen d’échappement, 150 millimètres.

Pendule : poids, 67 kilog. ; longueur virtuelle, 3 mèt. 975.

ECHAPPEMENTS DES PENDULES.

La longueur du levier d’échappement est, environ :

Au poids du pendule . : : 1 : 558.

A sa longueur virtuelle . : : 1 : 33.

Observation. — L’horloge de M. Yulliamy n’a pas de remontoir d’égalité ; elle fonctionne avec une régularité très-grande, et qui tient à deux causes principales : les rapports avantageux de longueur et de poids des leviers d’échappement et du pendule, qui rendent ce dernier très-peu sensible aux différences de force, et les grands soins apportés à l’exécution des organes; soins qui ont assuré le bon état de conservation des contacts, mais qu’on ne saurait exiger que dans les pièces de haut prix. Aussi, malgré son succès, cette horloge n’est un exemple à imiter que dans le cas donné d’aiguilles gigantesques à conduire. L’exagération des masses à mouvoir appelle, et sans nécessité, un excès de force motrice, et l’on peut obtenir, avec moins de frais et une plus grande simplicité dans l’échappement, une marche très-satisfaisante.

Les surfaces des repos et des levées, arrondies en travers, en arc plus ou moins surbaissé suivant la pression qu’elles devront supporter, ne se marquent qu’ après épuisement complet de la quantité d’huile nécessaire à l’échappement ; cette huile étant constamment rappelée vers les contacts par un effet de capillarité (81), tandis que, lorsque la cheville appuie à plat, une bonne partie de l’huile est chassée des surfaces frottantes, et n’étant plus attirée vers les contacts, n’y laisse qu’une mince couche qui se dessèche promptement ; d’où s’en suit la détérioration des surfaces frottantes, si l’on n’a pas l’attention de les graisser assez fréquemment.

ré§uihk ou yi’uv.Qi us-ixs des articles precedents

lît ilonnées «l’expérience propre à faciliter la recherche «les proportions «lui conviennent aux échappements de pendules.

1010. V angle de la levée mis en regard de la longueur du pendule. Relevé des échappements de trois pendules à ancre ayant marché avec régularité :

Ancre Graham 1 vibrât, par sec. — Levée 1° pend, de 994 mm.

idem. 2 kl. id. id. 2° id. 248 mm.

Ancre ordinaire 3 id. id. id. 8° id. 110 mm.

Les longueurs sont entre elles :: 400 : 100 : 44.

Les levées id. : : 50 : 100 : 400.

Il n’est guère possible d’apprécier par les moyens à notre disposition,

DONNÉES D’EXPÉRIENCE

et avec une suffisante exactitude, l’effet mécanique de chaque levée. Cependant nous pensons que si l’on pouvait atteindre à cette exactitude, les deux rapports seraient ici rigoureusement en sens inverse.

En donnant ce curieux résultat sous toutes réserves, car la question de la levée est complexe, faisons remarquer que la troisième pièce avait une suspension à soie, et que peut-être la différence pourrait lui être attribuée.

Comparant les chiffres des levées des différents échappements décrits, on a dû remarquer que les échappements à chevilles et de Brocot, pour une même longueur de pendule, exigent un peu plus de levée que celui de Graham, ce qui s’explique : l’échappement à chevilles s’emploie dans des conditions qui nécessitent souvent un arc supplémentaire plus grand, et la levée du Brocot se termine par un choc un peu plus énergique; de là une petite perte de force qu’il faut récupérer.

1011. La longueur du bras de l'échappement ne peut avoir pour mesure l’angle de levée ou l’arc parcouru (être en raison inverse), puisqu’un pendule et une force motrice étant donnés, on obtient une action sur le bras d’impulsion très-peu différente avec plusieurs longueurs de bras et sous le même angle de levée.

Quant à chercher un rapport direct entre la longueur de ces bras et la hauteur des becs, il suffit de faire remarquer que, si cette opinion était fondée, il faudrait admettre une longueur de bras égale, ou à très-peu près, pour des roues très- différentes de diamètres, mais offrant le même écartement des dents.

11 nous paraît inutile d’insister.

1012. Longueurs expérimentées des leviers d’ échappements rapportées à la longueur virtuelle du pendule. (Ces leviers agissent sur le pendule par l’intermédiaire d’une fourchette) 1 :

Ech. à chevilles et de Graham ” 1 j 25.

Idem Brocot II 1 * 14. Ancre en toit ” 1 * 15.

Petit ancre ordinaire (pendule lourd) ” 1 | 30.

— — (pendule léger) ;; 1 * 40.

Les nombres ci-dçssus donnent des approximations propres à faci-

1. Les rapports (indiqués ci-devant pour diverses pièces) du bras d’échappement à la longueur du pendule, ne peuvent être rigoureusement comparés qu’en admettant une longueurde fourchette toujours dans la même proportion avec le pendule, et cette proportion varie d’une construction à l’autre.

ÉCHAPPEMENTS DES PENDULES

liter la recherche des meilleures proportions; mais il reste toujours, ce qu’on ne peut faire aujourd’hui qu’expérimentalement, à déterminer, en raison du mode de décomposition de la force sur la levée, de la quantité de mouvement du pendule, de la résistance de la suspension, de la longueur de la fourchette, etc., les dimensions qui conviennent, en définitive, au levier d’échappement (1014, 1015).

1013. L’arc additionnel doit être très-restreint; en général, c’est une des conditions d’un bon réglage dans les régulateurs. On lui donne un peu plus d’étendue dans les pièces à l’usage civil , quand il est nécessaire d’augmenter la quantité de mouvement du pendule, et en raison des variations de force à craindre sur l’échappement ; soit qu’elles proviennent d’engrenages défectueux, de l’inégalité d’action du moteur, du nombre des transmissions que doit conduire une horloge, etc.; mais ce correctif doit être appliqué avec discernement, car il entraîne après soi des inconvénients (933).

1014. Longueur de la fourchette; effet, non signalé , de sa suppression. Il n’est pas indifférent de faire mener un pendule par une longue ou par une courte fourchette. Allonger la fourchette, c’est allonger le levier de puissance, en même temps qu’on allonge, sur la tige du pendule et dans la même proportion, le levier de résistance ; il n y aurait ainsi, au point de vue géométrique, qu’à tenir compte de l’augmentation de poids de la fourchette; mais on commettrait une erreur en abordant la question à ce seul point de vue.

L’augmentation du poids a une importance moindre, dans certains cas, que celle du choix du point d' application de la force sur la tige du pendule. Le problème à résoudre est exactement celui posé à l’article 100 et suite. Un pendule étant donné, à mesure qu’on l’attaque plus près de son centre de percussion, on le rend plus sensible aux variations de la force motrice, mais l’action de celle-ci sur la suspension devient de plus en plus faible ; d’où résulte que la diminution de la longueur de la fourchette (abstraction faite des effets résultant des changements dans les frottements, ébats de la passe relatifs à longueur, etc.), produit le résultat qu’on a cherché à obtenir par un certain raccourcissement du bras de l'échappement ; résultat qui n’a été acquis, en réalité , que lorsque la fourchette était appropriée à ce raccourcissement. Dans le relevé du numéro 1000, le rapport :: 1 : \l\ , n’est qu’apparent, comparé à celui relevé des échappements à fourchette; il offre plus de

CHOIX d’un tendule.

différence que n’en donne pour ceux-ci la proportion : : 1 : 25. Cette question, soulevée pour la première fois, mérite l’attention des horlogers capables et appelle leur sérieuse investigation.

Dans la pratique ordinaire, on donne comme mesure moyenne de la longueur de la fourchette entre le quart et le tiers de la longueur du pendule (et le cinquième avec pendule à secondes). Pour éviter les effets pernicieux : du jeu des pivots, de l’huile qu’il faut y mettre, du ballottement de la passe, etc., surtout sensibles aux courtes fourchettes, on est forcé de les faire trop longues avec les petits pendules. Ils régleraient mieux s’ils étaient menés dans de meilleures conditions (12f>ï).

1015. Choix d'un pendule. — La longueur d’un pendule est subordonnée au nombre d’oscillations qu’il doit battre par heure. Dans le cas où les dimensions des bras de l’échappement seraient imposées, il pourrait arriver qu’à ce nombre d’oscillations la pièce ne réglât jamais bien et qu’il fallût en choisir un autre.

règles générales. — irC. La longueur des bras d' échappement (fourchette appropriée), est donnée par le degré suffisant d'insensibilité du pendule aux différences de force motrice, et réciproquement; — 2e le poids du pendule est donné par le temps qu'il met (étant éloigné de la verticale juste de l’angle de levée) à atteindre son oscillation maximum régulière. Ce principe nouveau, que nous avons introduit en horlogerie (440), conduira à la facile détermination du poids des balanciers : il suffira pour cela de faire varier l’angle de levée, l’arc additionnel, le poids de la lentille, etc., de façon à réaliser un ensemble tel que l’oscillation n’atteigne son maximum d’étendue régulière, ni trop lentement (ce qui a lieu avec un pendule trop lourd, ou une force motrice trop faible) ; ni trop vivement (ce qui est l’indice d’un pendule trop léger, ou d’une force trop considérable).

Nous nous bornons à cet exposé de principes, l’étude des bons modèles doit faire le reste ; car les indications qu’on demanderait au calcul ne peuvent, aujourd’hui du moins, être corroborées par un nombre suffisant de résultats d’observations.

1016. Les poids moyens des balanciers usuellement employés dans les pendules ont été indiqués pour chaque échappement. Ces chiffres guideront le travail; mais ils restent subordonnés aux règles et principes précédemment exposés.

Remarques. — Un changement dans le poids de la lentille change plus ou moins les rapports existant entre l’arc de levée et l’arc addition-

ÉCHAPPEMENTS DES PENDULES

nel ; entre le chemin parcouru et le temps de l’oscillation, etc., d’où résulte que de nouveaux rapports s’établissent. Ils peuvent être tels qu’un effet annulant l’autre, rien ne soit changé dans la régularité de la marche, ou qu’un des termes devenu dominant, cette régularité soit affectée, en bien ou en mal; présentement ou avec le temps, etc.

Pendule virtuel. — En parlant de la longueur du pendule, c’est toujours de sa longueur virtuelle dont il est question. On la détermine pratiquement en posant le pendule en travers, et en équilibre, sur une lame tranchante; l’espace compris entre ce point d’équilibre et l’extrémité de la tige, augmenté de la longueur de la suspension, est la longueur cherchée. Ce procédé donne un résultat assez rapproché de la dimension véritable, quand la tige est fine et peu chargée vers le haut; mais, dans les cas contraires, il s’en éloigne parfois beaucoup, et varie aussi avec le genre de suspension adopté.

101 7. Nombre des dents et diamètres des rockets d’échappement employés dans les pendules modernes.

Les trois grandeurs des roulants les plus employés ont :

Celui dit 3 pouces (81 millim.) un rochet de 19 millim. environ.

Ce qui répond à une différence d’un millimètre par quart.

Dans ces mêmes roulants et pour 120 révolutions à l’heure de ce rochet d’échappement, il est divisé :

En 30 dents pour un pendule virtuel de 248 millimètres.

1018. Ces données d’expérience sont inscrites ici simplement comme propres à faciliter le travail; car si une grandeur de rochet est imposée, la dimension des leviers de l’ancre se détermine d’après la longueur du pendule choisi (1012), et si c’est, au contraire, ce pendule, c’est-à-dire le nombre d’oscillations par heure, qui est fixé à l’avance, on déduit la grandeur du rochet de la longueur des bras de l’ancre, calculés d’après le nombre des dents ou de l’arc embrassé sur