DB L'ODVERTORE DU CYLINDRE
VUS de repos assez étendus ne donner Heu à aucun inconvénient pratique.
Rappelons-nous que Moinet, à propos d'une plus grande étendue de repos, parle t de la compensation évidente qui peut en résulter suivant la mesure éprouvée de ce frottement. »
834. La raison du désaccord qui existe entre les auteurs, aussi bien qu'entre les praticiens, est facile à donner.
La question présente deux faces ; deux écueils sont à éviter, et suivant le point de vue où Ton se place pour les examiner, l'un, relativement à Tautre, prend des propcnrtions exagérées.
Avec un cylindre entaillé profondément, ou en termes d'atelier trèsouvert, la vibration du balancier est un peu plus courte.
Avec un cylindre très-ferméy le frottant du repos étant plus étendu, l'échappement s'engourdit avec plus de facilité par l'épaississement de l'huile.
Les deux extrêmes ofirant un égal inconvénient, c'est dans un milieu, l'évidence le démontre, qu'il faut chercher et qu'on trouvera les meilleures proportions.
Mais quel ^ ce milieu ?
Il ne peut être détermmé rigoureusement, car il est une conséquence de la résistance produite par la pression sur les repos ; si ce frottement a une certaine rudesse, il faut abréger çon étendue, et faire Topposé dans le cas contraire.
Dans les montres d'aujourd'hui, Técorce du cylindre embrasse en moyenne 200 degrés, et quand les engrenages sont bons et la force motrice suffisante. Tare d'oscillation du balancier n'est pas au-dessous de 265 degrés. Avec les dimensions des balanciers en usage, cette amplitude est nécessaire et assure la constance du réglage.
Prenons une de ces montres et amenons son cylindre à n'avoir que ISS*" de ptein. Tout, sauf l'ouverture, restant dans les conditions primitives.
L'impulsion donnée au cylindre, étant représentée par la hauteur du plan incliné, restera avec le cylindre un peu plus ouvert, ce qu'elle était avec le cylindre plus fermé. Il n'est pas nécessaire de démontrer que si les impulsions sont sensiblement égales aux deux cylindres 185"* et 200*, 11 en résulte infailliblement que les arcs supplémentaires, d*un côté, se terminent au moins 6* à 8** plus tôt ; ce qui fait, environ, 15* à retrancher de la vibration totale du cylindre le plus ouvert ; supplément d'oscillation qui n'est certes pas à dédaigner (343).
472 PRINCIPES DE l'Échappement a cylindre.
Il ne faut pas oublier qu'ici une considération prime toutes les autres : c*est qu'il faut, à tout prix, conserver d'assez grandes vibrations, les seules qui assurent le réglage et donnent au balancier assez de puis* sance pour vaincre les résistances qui lui font obstacle ; ce que paraissent ignorer les partisans des cylindres très-ouverts. Et c'est une chose bien remarquable qu'ils ne se soient pas aperçus qu'on pouvait concilier les deux systèmes, ainsi que nous allons le démontrer; ce qui prouvera, une fois de plus, qu'il est bon, en fait d'échappement surtout, de les étudier concurremment sur le papier et dans les montres.
La solution du problème de l'ouverture réside, principalement parlant, dans la forme des lèvres : solution en partie devinée depuis longtemps par la pratique, mais oubliée ou méconnue par les auteurs qui n'ont pas suffisamment pratiqué le mécanisme dont nous nous occupons.
De la forme des lèrres.
SS5. Plusieurs considérations devront guider l'horloger dans la recherche de la meilleure forme à donner aux lèvres d'un cylindre.
Cette forme doit offrir les avantages suivants : — rendre moins prompte l'usure des lèvres en répartissant le frottement; — augmenter la facilité de la vibration en réduisant à la plus petite quantité possible la chute de repos ;— remédier, en partie, au petit retard dû à l'inertie de la roue et à l'huile.
Un changement dans la profondeur de l'ouverture oblige à modifier la configuration des lèvres.
Lèrre d'entrée.
âS6. La forme qu'il convient de donner à la grande lèvre d*un cylindre ayant 196* de plein, forme qui a été expérimentée en grand, est une courbe très-aplatie, comme celle vue en n, fig. 4 {planche première). Elle se confond presque avec une ligne droite qui viserait audessous de l'incliné de la petite lèvre. L'angle du dehors doit être fortement arrondi. Cet arrondissage a pour effet de dégager plus tôt la dent et d'adoucir le choc d'entrée. L'angle du dedans doit être très-légèrement abattu ; ce qui permettra de n'avoir que la chute absolument nécessaire.
Par l'adoption de cette forme, le frottement de l'incliné de la dent sera réparti, aussi également que possible, sur toute la surface de la
DE LA FORMB DES LÈVRES. 17â
lèvre; précaution d'autant plus importante à prendre pour éviter l'usure, que nous avons affaire ici à une variété du frottement rentrant.
La seule inspection du dessin suffit pour convaincre que Tarrondi occupera sur la circonférence plus de 3* et au moins 4\
SS7. La seconde forme pointillée, m, qui, sauf les angles abattus et une légère courbure, est restée à peu près telle que l'a laissée la lime qui a entaillé le cylindre, paraît, au premier coup d'ceil, se rapprocher de la première n. Elle en diffère cependant beaucoup, à tel point que le frottement entier du plan incliné se fait sur une étroite partie de la fin de cette courbe, et par conséquent l'usure serait plus prompte.
338. Quant à la forme circulaire r, que l'on rencontre dans le plus grand nombre des cylindres, c'est précisément celle qu'il faut éviter
Fig. 27.
avec le plus de soin. Le frottement de toute la longueur de l'incliné se fait près du milieu du demi-cercle et la chute se trouve ainsi augmentée de tout Tenace compris entre les deux lignes pointillées A et B, fig. 27.
Lèyre de sortie.
339. C'est un sujet d'étonnement pour les horlogers qui ont eu fréquemment l'occasion de remplacer de vieux cylindres, que la forme affectée par Ibl piqûre de la petite lèvre. Cette piqûre, qui laisse intacte Textrémité sortante de la lèvre, a toujours sa plus grande profondeur en un point qui n'est pas touché, ou touché très-faiblement, par le plan incliné de la dent, ainsi qu'il est facile de s'en convaincre avec un modèle un peu grand. Cela prouve que cette piqûre est principalement produite par une pointe de dent mal arrondie et mal polie, et par la petite chute de la roue sortant de son repos. Le fait constaté, il nous reste à Texpliquer.
Avec un incliné trop peu allongé à la petite lèvre, le frottement de la dent se fait en entier sur le milieu de cet incliné, et le talon de la dent échappe à la lèvre avant d'avoir atteint l'extrémité de cette dernière ;
1"^ PRINCIPES DE l'jÈCHAPPEMENT A CYLINDRE.
It chiite se trouve augmentée de tout l'espace compris entre te lignes C et D, fig. 27.
La forme de lèvre qui remédie le mieux à ces défauts est une courbure aplatie et allongée, et di^sée de sorte que la tangente à son cœtre {!a ligne Ap, fig. 4, planche première) aille tomber juste au milieu du dos du cylindre. Cette forme répond à la courbe d i b.
En effet, i nous comparons crtte courbe à toute autre moins élevée, soit par exeniple à la courbe d v (fig. A, planche première) , nous voyons que l'espace parcouru avant le choc sur la lèvre sera diminué de toute la quantité enfermée entre la courbe au trait plein rft 6, et la coûrt>e pointillée d i>. Le frotteraient de la dent ne se fera plus au milieu de te lèvre, mais sur son extrémité sortante ; ce qui diminuera la chute et augmentera la force d'impulsion, puisqu'elle agira au bout d'un levier de résistance plus long. QoaiÀ à ce frottement snr un setA pdxk^ il n'y a pas à s'en inquiét^Pi, puisque c'est un frottement sortant, et ifùCû est presque sans exemple iqu*n»e piqûre ait commencé a;u point de ôertie : c'est toujours au borihAérieur de son incUnë qu'une petite lèvre «'entame.
Dans un cylindre de propcHisoii convenat^e, cet înctiiiè doit occuper environ un aarc de 10* sur k drconférence, ainsi que l^dKné dib (fig. 4, planche preffmre)^ Ce «hiffre, en r^arl de ceûX ^âe» auteurs, peut paraître considérable ; mais si Ton se donne la peine de mesurer les dimensions des petites lèvres à un certain nombre de cylindres bien faits, et sortant des mains d'habiles et intelligents ouvriers, on sera surpris de rencontrer une quantité peu différente, sinon pareflle.
On doit comprendre maintenir tonte l'influenoe que la foïint des lèvres peut avoir sur le réglage de la montre.
De ^a profondeur de Totivttliire.
S40. La figure que doivent affecter les lèvres nous étant connue^ il est facile de déterminer la pénétration de l'ouverture du cylindre. Aux 180* représentant la moitié de la circonférence, nous ajouterons 2* supplémentaires; Vexpérience a démontré depuis longtemps que <:éUe quantité est nécessaire à la sûreté des fonctions. Cela nous donnera un total (le 182% Joignons-y les ft" de l'arrondi de la grande lèvre (336) ^ les 10* de l'incliné de la petite lèvre (8S9)^ et nous aurons pour le plein à laisser en définitive 196* *.
i Si l'on fait attention que l'hrronditsage de là |>ointe des dents de latoue ^ejètte toujours le point de contact un peu au-dessous du plan droit ou diamè^tre, qu^ ii'est guère possible que toutes les pointes de contact se trouvent sur une même circonférence^ ainsi
ARC d'ODVERTURE DU CYLINDRE. 175
Cette ouverture réilinit les avantages recherchés par leè auteutÈ des deux systèmes : Timpulsion est reçue par le cylindre ihm des icondîtions avantagetfôesv et comme, par la configuration de ses lèvres, ce cylindre possède les qualités du cylindre un peu fenné, sans en offrir les inconvénients, l'étendue de la vibration, bien loin d'être restreinte, est toujours augmentée. La longueur du frottement des repos se trouve peu différente de celle d'un cylindre à 185% ^ par soUe d'une impulsion plus favorable et d'une moindre chute ^ l'oscillation a une amplitude, sinon égale ou même supérieure, tout au moins tliflérant de très-peu de l'oscillation obtenue d'un cylmdre à 200', dans les conditions ordinaires.
L'expérience ne laisse aucun doute sur l'excellence de ces proportions.
Si l'on étudie les formes des cylindres sortant des mains des vieux faiseurs habiles et intelligents, et qu'une longue observation a instruits souvent de père en fils, on les trouvera conformes à nos principes. L'oiiverture que ces ouvriers d'élite ont fait prévaloir dans les fabriques de Genève, comme étant la plus avantageuse, laisse au cylindre trèspeu moins des sept douzièmes pleins^ de la totalité du diamètre du cylindre. Ces proportions coïncident parfaitement avec celles données ci-dessus.
341. L'ouverture restera la même pour tout échappement ayant une levée de 40* et au delà; mais il faudra augmenter un peu la profondeur de l'ouverture pour les grands échappements ne levant que 30% afin de leur éviter l'arrêt-au-doigt. Ce que nous avons vu jusqu'à présent suffit pour faire comprendre que là ce changement n'offre aucun inconvénient.
342. Le chiffre de 196** pour \e plein du cylindre répond à tous les besoins de la pratique, dans la très-grande majorité des cas ; mais il n'a, et ne peut avoir, rien d'absolu, puisque l'étendue du frottement sur les repos doit être une conséquence du plus ou moins d'énergie de l'impulsion.
que les angles Tifs des talons; que les marteaux 'aiefûttûathématiquèâkenllà Inéme longueur; si Ton tient compte du jeu. des picots dans leurs trous, 4e la difficulté dans Texéention de ne pas dépasser la quantité d'arron dissage nécessaire à la grande lèyre, arrondissage qui, mêtae e*n gr&nd, paraît peu considérable ; enfin, si Ton remarque que le point de repos de la dent se trouvera en m (fig. 4, planche première), et par conséquent combien «era mitihae la quèfntité k d dans tm cylhidre à peine le centième de celui représenté ici, on oonviendra qu'il n'est ^puère possible de laisser moins d'interyaNe de sûreté poux rendre certaines les fonctions de cet écbappement. Le point de repos s se irc^vrera dans ^a prlllique à vnviron 4o du bord de lii lèrre*
176 PRINCIPES DE l'ÉCHAPPKMENT A CYLINDRE.
Quand la nature du frottement de repos, ou la trop grande longueur de ce frottement, a pour effet de rendre un échappement sensible aux différences de consistance de l'huile, il vant presque toujours mieux, au lieii de chercher à réduire les repos par un moyen quelconque, réduire le diamètre du cylindre , c'est-à-dire remplacer le cylindre par un plus petit. Changement qui entraîne nécessairement le remplacement de la roue; opération qui n'offre aucune difficulté aujourd'hui, où l'on trouve chez les marchands de fournitures des roues et des cylindres de toutes dimensions.
DIX BXPBRIBNCB8*
84â. Ces expériences ont été faites avec un seul cylindre, sur lequel nous avons mis en action, à différentes reprises, trois roues portant des inclinés de hauteurs diverses.
L'ouverture a été approfondie à deux fois et les lèvres reformées, de telle sorte que le plein répondît successivement, et environ, à 196** — 192^— et 185*,
Les marches observées, et notées, nous ont conduit à constater que, dans la généralité des montres modernes :
1* On perd sur l'arc de vibration au moins autant de degrés qu'on en a enlevés sur la circonférence du cylindre, et souvent davantage ;
2* Un changement dans la profondeur de l'ouverture a moins d'influence sur la grandeur des vibrations qu'un changement dans la hauteur de l'incliné ; ce qui doit être, puisque la puissance du plan reste la même, ou à peu près, avec une ouverture un peu plus ou un peu moins profonde;
3* Dans le plus grand nombre de cas (excepté pour certaines montres à balancier grands et lourds et à vibrations lentes) , si l'on approfondit l'ouverture, il faut élever l'incliné;
4* En ouvrant le cylindre jusqu'au centre, sauf la saillie des lèvres (ce qui répond à 185'* de plem), et en abaissant l'incliné jusqu'à ce qu'il se trouve sur la tangente, on sacrifie, et en pure perte, une quantité considérable de la vibration.
Une deraiàre obMrralioA s«r Fo^Tertiire.
344. C'est un fait pratique bien connu de tous les rhabilleurs, que les cylindres dont l'ouverture approche du centre, tels que ceux à 185% n'ont pas de cheminement et donnent toujours un réglage fort inégal. Les lu-