DU BALANCIER

Plii»leiini INilAaelers à c^aiipeaMilloB adtfllloBBelle.

1525. Nous avons décrit au 1360 le balancier à compensation additionnelle de M. Vissière, et depuis deux chronométriers français MM. Winnerl et Callier, son successeur, en ont imaginé d'un genre très différent. Le point de départ serait la barrette bimétallique de Duchemin, la barette auxiliaire d'Arnold et le balancier d'Hartnup. La première formait un balancier avec une simple traverse bimétallique portant à chaque extrémité une masse taraudée sur une vis relevée du champ de la traverse. L'effet obtenu était insuffisant.

Dans la disposition d'Arnold, la barrette auxiliaire était ajustée sur l'axe h l'intérieur d'un balancier ordinaire.

Quant au balancier d'Harlnup, encore employé aujourd'hui, il mérite une mention particulière, mais nous la ferons précéder de la description de la seule compensation additionnelle (à notre connaissance) où le mercure est l'agent de compensation, parce que l'idée, juste en théorie, nous paraît dériver d'une conception très belle, si l'on considère l'état de la science et de la chronométrie à son époque, de notre Pierre Le Roy.

1526. Balangirh Loseby. — La figure 83 en représente l'ensemble : A A sont les vis régulatrices; B B les masses compensantes; DD deux pattes ou tenons qui tiennent par le collet deux petits thermomètres; ces tenons peuvent tourner sur eux-mêmes comme un piton de spiral, afin qu'on puisse changer l'inclinaison du tube par rapport au balancier.

Reportons-nous ù la figure 82 : A B est le diamètre du balancier. A H B en est la circonférence. H est la boule du thermomètre. H a ô c d est la courbe que décrit le tube. Cette courbe est tracée d'un rayon égal à peu près à la moitié de celui du balancier.

Supposons le tube ou la ligne a b Cy etc., qui le représente, divisée en parties égales Ha, a b, etc., chacune de ces parties indique les déplacements successifs de l'extrémité de la colonne pour des accroissements égaux de température. Décrivons du centre du balancier les arcs de cercle a i, b o, c n, elc ; les divisions du rayon H t, i o, o w, etc., donnent la mesure de l'effet

BALANCIER HARTNl P.

produit par le déplacement d'une partie de la masse du balancier, et Ton voit que, tandis que la colonne de mercure avance h pas égaux, Teftet qu'elle produit suit une progression infiniment plus rapide. Si Ton remarque que cette progression varie avec le plus ou moins d'inclinaison du tube par rapport au

Figure 82.

Figure 83.

rayon du balancier, on comprend qu'on peut arriver par des essais successifs, à disposer ses thermomètres de telle sorte que le déplacement du mercure, combiné d'abord avec l'effet de la lame bimétallique, dépasse cet effet lorsqu'il devient insuffisant et produise la compensation supplémentaire.

f 5)SS7. Balancier HartiNup. — Vu ci-dessous en plan en i et de profil en 2, mais sans masses ni vis et avant que le cercle annulaire ait été coupé. C D, C D, bras, bimétalliques concentriques (laiton et acier) portant les masses compensantes E E et ayant leur point d'attache au bout des lames composées

Figure 84.

B C, B C. Ces bras ne diKèrent des bras du balancier ordinaire qu'en ce qu'ils forment avec le plan du balancier un angle d'environ 135® (comme on le voit

858 BALANCIER WINNERL.

en 2), au lieu d'un angle droit; c'est-à-dive qu'ils figurent une portion de cône. Sur la traverse bimétallique A A (laiton en haut), les traverses latérales également bimétalliques (laiton en bas), sont fortement assujetties sur les pattes A B, A B. Les quatre vis près de C et de D servent les unes pour équilibrer le balancier, les autres pour le réglage.

Voici comment ce balancier, le chronomètre étant réglé à une température moyenne, se comporte aux températures extrêmes. L'élévation de la chaleur fait courber vers le bas les extrémités de la traverse A A et la rend convexe, tandis que en courbant vers le haut les extrémités des deux barres B C, B C elle les rend concaves. L'effet de ces mouvements est de diminuer Tangle qu'on a dit être de 135**, et par suite de resserrer le balancier par le haut, ce qui donnera de l'avance sur la marche qu'avait le balancier à la température moyenne.

Par les grands froids, les effets combinés des lames bimétalliques, changements d'inclinaison des masses, produisent ce résultat de diminuer progressivement le rayon de giration, et, par suite, de donner une avance qui compense le retard au froid des chronomètres h balancier ordinaire.

i 5S8. Balancier Wfnnerl. — Voici en quels termes en a parlé M. Caspari, ingénieur en chef au dépôt des chronomètres de la Marine : « Le balancier de M. Winnerl permet d'obtenir plus facilement la compensation par des moyens fort simples et sans sacrifier l'isochronistae le plus rigoureux. Il permet de résoudre sans peine les deux problèmes : — 1» obtenir l'égalité de marche diurne pour deux températures extrêmes, zéro et 30 degrés par exemple; — 2»» les marches à zéro et 30 degrés étant égales, produire l'égalité de marche à une température intermédiaire donnée. Ce balancier, en outre, se prêtera donc très bien h l'emploi des spiraux théoriques de M. Phillips. »

Donnons maintenant les explications de l'inventeur.

Comme on l'a vu plus haut, le balancier ordinaire à masses des chronomètres (figure 7, planche Vingt et unième), ne compense pas rigoureusement les effets de la température.

Si l'on adapte un pareil balancier à un spiral parfaitement isochrone, voici ce que l'on observe : il est possible, en déplaçant convenablement les masses sur la circonférence de l'anneau, d'arriver à donner au chronomètre la même marche k deux températures déterminées, 0« et 30<» par exemple, mais la marche ne reste pas la même aux températures intermédiaires : aux environs de 15®, par exemple, on aura une avance plus ou moins considérable, mais qui, dans les cas les plus favorables, ne sera pas de moins de 2 secondes par jour : en d'autres termes, si à 0<» et à 30<> le chronomètre bat exactement 86,400 secondes par jour, il en battra 86,402 h 15®. Si l'on essaye de le régler de manière qu'il ait même marche à 15» et 30», l'erreur se reportera sur les marches au froid, et Ton aura généralement 4* de retard à la température de 0«.

f 5!Efl. On a utiliwsé cette remarque en la rapprochant du fait que les amplitudes du balancier décroissent quand la température s'abaisse, pour

Deuxième Appendidb

Planche HL

BALANCIKK WINNERL. 861

arriver à une compensation en apparence meilleure; on conçoit, en effet, que si au lieu d'un spiral isochrone, on avait un spiral avançant de 4% quand f amplitude des arcs est réduite à ce qu'elle devient à la température de 0*», Teffet d'avance dû au spiral peut alors compenser Teftet du retard dû au balancier. Mais ce procédé est défectueux et dangereux, parce qu'il introduit dans la montre une cause d'altération des marches sous l'influence de l'augmentation des résistances et de la diminution de force qui résultent de l'épaississement des huiles, de l'usure des pivots, etc.

La recherche des moyens propres à faire éviter ces difBcultés a donné naissance aux compensations additionnelles qui, elles aussi, offrent plusieurs inconvénients : complication et souvent délicatesse des pièces qu'elles introduisent dans le balancier; réglage long, pénible; il faut un grand nombre de tâtonnements, dont chacun exige qu'on enlève le balancier, et l'artiste le plus habile ne peut compter sur lo succès que par hasard ou au prix d'un travail exagéré.

1530. Pour atténuer tous ces inconvénients, M. Winnerl s'est donné à résoudre le problème suivant :

Conserver l'isochronisme le plus rigoureux du spiral, et produire la compensation à l'aide d'un balancier d'une exécution simple et tel que Ton puisse le régler facilement aux températures sans avoir besoin de l'enlever du chronomètre.

La figure ^2 (planche III, page 858) représente ce balancier en élévation; la figure 1 en plan. Les lettres accentuées de la première correspondent aux lettres sans accents de la deuxième; A est l'axe du balancier, BB une barrette en acier; on pourra employer tout autre métal; CC une autre barrette d'un seul métal, fixée à la première à l'aide de vis ou par tout autre moyen.

La barrette CC porte à ses extrémités deux vis ou écrous réglants DD, en platine ou tout autre métal.

La barrette BB se termine îi ses deux bouts par deux talons EE, sur lesquels on fixe à l'aide de vis ou autrement deux lames bimétalliques planes et droites FF et GG. Ces lames bimétalliques sont en acier et laiton ou toute autre combinaison de métaux; l'acier est en dessus, le laiton en dessous. A leur extrémité libre viennent se placer deux vis en métal HH solidement fixées aux talons de ces lames et inclinées à environ 45^ sur l'horizontale.

Ces vis supportent deux écrous PP en platine (on peut employer un autre métal) qui font l'office de masses compensatrices. Ces écrous ont la forme d'un solide de révolution autour de l'axe H. Ils portent des entailles KK pour permettre l'introduction d'un tournevis spécial.

1531. Indiquons le mode de fonctionnement de 1 appareil compensateur. Les lames bimétalliques sont droites h la température moyenne, soit 15<>. Supposons que la température s'élève de 1S« à 30®, chaque lame prend une forme courbe qui l'élève au-dessus de sa position moyenne; la vis H se trouve élevée, et, d'autre part, comme elle fait un angle invariable avec le dernier élément de la lame bimétallique, elle tourne autour de l'horizontale d'un