ÉCHAPPEMENTS

251. Les échappements sont les appareils qui détruisent en pure perle le travail par l'intervention du choc. Ce phénomène doit être autant que possible banni des machines, car il tend rapidement à leur dislocation lorsque les efforts mis en jeu prennent quelque intensité. Aussi les appareils de ce genre ne sont-ils guère employés que pour l'horlogerie. En revanche, cet art a introduit un nombre considérable d'échappements dont la description sufGt à former des traités spéciaux. Comme elle n'a d'ailleurs avec l'étude des machines qu'une relation éloignée, je me contenterai de décrire ici ceux de ces organes qui sont le plus employés.

Le problème de l'horlogerie consiste à produire un mouvement uniforme ou, plus exactement, un mouvement périodique, avec un cycle suffisamment restreint pour que la succession des phases semblables puisse servir à la mesure du temps. Il faut, bien entendu, pour cela un moteur, qui est toujours un ressort ou un poids. Mais comme le mouvement qu'il produit est nécessairemeût varié, on introduit dans le mécanisme un balancier isochrone sous forme de pendule ou de spiral. Cet organe manœuvre l'é-

a6"o ÉTUDE GÉOMÉTRIQUE DES MÉCANISMES.

chappement, c'est-à-dire une pièce qui vient s'interposer à des intervalles égaux dans le mécanisme, et qui le réduit à chaque instant au repos pour le laisser chaque fois repartir sous l'action du moteur. On obtient de cette manière la périodicité voulue.

On distingue d'après cela les échappements suivant qu'ils sont à repos ou à recul, c'est-à-dire que leur interposition arrête simplement la marche du mécanisme ou le ramène légèrement en arrière. Il semble que le premier mode doive être préférable 5 cependant beaucoup d'artistes ont employé les échappements à recul.

252. Échappement à ancre. — L'échappement de Graham (Pl. XIV y fig. 220), employé dans les horloges fixes, se compose essentiellement d'une roue à rochet manœuvrée par le moteur et d'une pièce qui présente une analogie éloignée avec une ancre, et qui participe aux oscillations du balancier. On la relie à ce dernier au moyen d'une tige qui passe entre les branches d'une fourchette portée par le balancier. Ce mode de connexion présente, en effet, l'avantage de diminuer les frottements.

Le rochet a une tendance constante à s'avancer dans le même sens, mais il est arrêté par l'enchevêtrement des deux pattes de l'ancre. Celles-ci sont profilées par des arcs de cercle décrits autour du centre d'oscillation pour que l'échappement soit à repos, car toute autre courbe provoquerait un recul ou laisserait avancer le rochet. Ce centre d'oscillation se trouve d'ailleurs placé à l'intersection des tangentes menées à la circonférence du rochet par les points où la rencontrent les arcs de cercle précédents. De cette manière, l'action du rochet, tangentielle à sa circonférence, s'exerco normalement au profil de l'ancre.

Quant à l'épaisseur des pattes de l'ancre, elle doit être, sauf un léger jeu, la moitié du pas du rochet. Dans ces

conditions, l'oscillation double laisse passer une dent. Si donc le pendule bat la seconde et que le roebet doive tourner en une minute, il faudra lui donner trente dents, ce qui se fera avec la règle et le compas en inscrivant le pentedécagone régulier.

On remarquera les fuyants ou plans, inclines qui tronquent les extrémités des pattes. Leur but est de permettre, pendant une faible partie de l'oscillation de l'ancre, une action oblique du rocbel, c'est-à-dire une impulsion du moteur sur le pendule pour restituer à celui-ci la force vive qu'il perdrait peu à peu s'il ne recevait aucune action motrice. On dispose les fuyants suivant les tangentes d'un même cercle concentrique à l'ancre, pour que les bras de levier des forces d'impulsion soient les mêmes. L'usage est d'ailleurs de leur laisser sous-tendre, par rapport au centre d'oscillation, des angles de 2 à 3 degrés seulement.

2o3. Échappement à cylindre. — L'écbappemcnt à cylindre employé dans les montres de poche se déduit du précédent en supposant que l'ancre n'embrasse qu'une seule dent (Pl. XI F , fiQ. 221 et 222). Il est lui-même à repos, car le cylindre est circulaire. Son centre est encore placé à l'intersection des deux tangentes du roebet. Quant aux plans inclinés, ils sont portés par les dents et non plus par la pièce oscillante, ce qui revient du reste au même. Ajoutons enfin que l'oscillation a une beaucoup plus grande amplitude que dans l'écbappemcnt à ancre : elle atteint 35o degrés.

254. Échappement à chevilles. — 11 se compose d'une sorte de roue à lanterne et d'une pièce oscillante dont le plan est antérieur, mais dont les pattes s'enchevêtrent successivement entre les chevilles de la roue (Pl. XIV, Jig, 223). Ces pattes sont encore formées par des arcs de cercle décrits autour du centre d'oscillation pour que l'échappement soit à repos. Ce système, très- rapproché de

celui de Graham, en diffère surtout en ce que le choc se fait sentir sur la pièce oscillante toujours dans le même sens, et non alternativement d'un côté et de l'autre, ce qui tend à déchausser les axes.

255. Échappement libre. — Ce système, employé dans les chronomètres de précision, présente sur les autres uu#avantage important. Dans les appareils précédents, la communication subsiste pendant l'arrêt entre la roue de marche et le balancier, de telle sorte que, même avec les échappements à repos, les irrégularités du moteur peuvent se faire sentir au balancier et altérer son isochronisme. Plusieurs artistes, parmi lesquels on doit citer Dutertre, Ha renschaw, Arnold et Pierre Leroy, ont travaillé à supprimer cette communication et y sont parvenus dans l'échappement libre (PLXir,fiS.*^).

Le moteur imprime à la roue À une rotation continue, et le balancier au taquet B une oscillation alternative qui atteint 45o degrés. Entre les deux se trouve un système de ressorts formé d'un premier assez fort C et d'un autre D très-faible quand on l'abaisse, et que toute sa longueur pq peut fléchir, mais suffisamment rigide quand on l'élève et que pr seulement entre en jeu pour soulever le premier ressort C à l'aide d'un petit cran perpendiculaire au plan de la figure.

Dans ces conditions, lorsque B oscille de bas en haut, il élève les ressorts, et le rochet entre en mouvement. Dans l'oscillation contraire, B passe librement, car le ressort D est sans force dans ce sens. A chaque fois que le cran * laisse passer une dent, l'une des suivantes vient heurter légèrement le cran (3 pour restituer de la force vive au taquet. Sauf cette action très-courte, on voit que le moteur et le balancier restent sans communication pendant toute la période d'arrêt.