PAR M. LOSEBV, HORLOGER, A LONDRES
M. Loseby a présenté à l’exposition universelle de 1851 plusieurs inventions qui ont tixé l'attention des amateurs et des savants. Nous ne parlerons ici que de celle faite pour arriver à l’isochronisme des oscillations du pendule. Ailleurs nous citerons d’autres choses très-in téressaptes faites par lui. Tout en reconnaissant que cette invention porte le cachet dont sont empreintes celles des hommes supérieurs, et qu’elle signale dans l’artiste anglais un talent remarquable, nous ne pouvons nous dispenser de quelques observations sur l’opportunité de l’emploi du moyen en lui-même. Des hommes très-distingués n’ont peut-être pas suffisamment réfléchi avant de se former une opinion à cet égard, parce que des détails pratiques ne sont pas venus jusqu’à eux.
Si l'habile artiste dont nous parlons était Français, ou s’il nous était connu, on pourrait soupçonner nos éloges de camaraderie ou nos observations d’être dictées par un esprit de rivalité; mais les conditions dans lesquelles nous nous trouvons nous donnent toute latitude pour nous expri-
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mer, sans qu’il soit possible de nous supposer influencé en aucune manière. D’ailleurs l’opinion que nous allons émettre est confirmée par les œuvres des hommes les plus éminents.
On sait que la durée de l’oscillation très-petite d’un pendule libre augmenté, par une plus grande amplitude des arcs, de sa huitième partie multipliée par le sinus verse de l’arc, plus une petite quantité négligeable dans l’horlogerie. Dans le pendule appliqué cette quantité est augmentée avec les échappements à repos par la pression que la roue d’échappement exerce sur les repos; l’oscillation est donc plus lente que si le pendule était libre. Avec les échappements à recul très-prononcé, c’est l’inverse : l’action du recul accélère les oscillations, c’est-à-dire qu’elles sont alors plus promptes qu’elles ne le seraient si ce pendule était libre. Inutile d’insister pour faire remarquer que le plus ou le moins de recul, les rapports qui existent dans les proportions des divers organes de la machine, ont une grande influence sur le plus ou le moins d’effet du repos ou du recul.
Dans les pendules dont le moteur est un ressort, la force motrice étant très-variable, l’étendue des arcs varie beaucoup et la marche en est affectée. On a cherché à diverses époques à déterminer un recul moyen qui accélérât les grands arcs d’une quantité égale à celle dont la durée de l’oscillation aurait été retardée par cette augmentation d’étendue. Ferdinand Berthoud, entre autres, dans son Essai sur l’Horlogerie, a beaucoup insisté sur cet échappement. Pierre Leroy a combattu cette opinion avec toute sa sagacité, et l’expérience d’un siècle a confirmé son jugement. Toutefois, des échappements à recul, bien entendus et combinés avec la masse du pendule, ont donné pour les usages civils de trèsbons résultats.
Dans les pendules à secondes et à poids, on a remarqué parfois des différences dans l’amplitude des arcs d’oscillation, et, partant de ce que l’échappement à recul avait rendu des services pour corriger les inégalités de marche résultant des variations dans l’intensité de la force motrice d’un ressort, on a cru qu’un certain recul dans l’échappement ou un
DES OSCILLATIONS DU PENDULE.’
équivalent dans le pendule- lui-même améliorerait la marche des pièces dont le moteur est un poids.
On a omis de faire la distinction suivante :
Dans les pendules à ressort il est deux causes d’anomalies principales : les différences dans l’intensité de la force motrice et les influences du rouage et de l'échappement sur la marche; les premières très-grandes et très-sensibles, les secondes imperceptibles dans l’usage des pendules de commerce, lorsque le rouage est en état.
Les divers moyens employés ont- assez bien réussi pour corriger les grandes irrégularités résultant du ressort moteur; on a pensé qu’ils seraient aussi efficaces pour corriger les petites anomalies remarquées dans les pendules à poids. On a voulu tout voir dans l’étendue des arcs, sans distinguer la cause qui les faisait varier.
La préoccupation a été telle, qu’on n’a pas remarqué que les anomalies des pendules à secondes ne suivaient pas la loi de la différence dans l’étendue des arcs, et qu’alors ce n’était pas là qu’il fallait chercher ni la cause du mal, ni son remède.
On a été conduit à plusieurs combinaisons ayant toutes pour objet de rendre les grands arcs d’oscillation plus prompts que les petits. C’est tantôt par l’échappement qu’on a voulu obtenir la solution du problème, tantôt par la suspension à âmes élastiques; nous ne parlons pas de la cycloïde, dont il ne peut plus être question.
Nous rappellerons plus loin deux des nombreuses tentatives faites avant M. Loseby, celles qui ont le plus de similitude avec la sienne. Voici le moyen qu’il a proposé dans la vue de résoudre la question.
Ce n’est point à l’échappement que cet artiste a demandé l’isochronisme des oscillations du pendule, c’est à un ressort contre lequel le pendule vient se heurter et recevoir de lui une impulsion qui, pendant le temps d’action du ressort, accélère l’oscillation, impulsion qui, établie dans un rapport convenable, produit l’isochronisme des oscillations. Voici la description de son appareil :
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La verge du pendule P (fig. 15) passe dans un anneau A formé d'un ressort extrêmement délié, il est excentrique; ainsi dans les oscillations du pendule, la verge P touche au ressort A d’un côté, et l'élasticité de ce ressort agit comme résistance pour diminuer l'amplitude de l’arc, et comme force motrice pour diminuer le temps de l'oscillation.
Un voit par la ligure 15 que les choses sont disposées de telle manière, qu’on peut à volonté approcher ou éloigner cet appareil du point de suspension, agrandir ou diminuer le diamètre de l'anneau formé par le ressort, éloigner ou rapprocher le point de contact de la verge du pendule. Ces dis positions permettent de varier à volonté et très-facilement l'action du ressort sur le pendule.
Sans contredit, cette disposition est bien supérieure à divers moyens employés pour arriver au même résultat, tels qu’un certain recul dans l’échappement, parce que ce recul ne peut s'obtenir que par un tâtonnement presque impraticable, et n’est passable que pour des approximations dans l’horlogerie de commerce.
L'isochronisme par l’élasticité des lames de suspension aurait sur l’appareil anglais dont nous parlons, l’avantage d'éviter un point de contact; mais sa mise en pratique présente incomparablement plus de difficulté que celui de M. Loseby. Ici, les retouches, les changements au correctif peuvent se faire même sans arrêter la pièce ; là, il faut recommencer un travail considérable à chaque retouche. Simplicité, facilité d’exécution, économie di temps, l’artiste anglais a tout réuni.
, Sans doute, si les anomalies dans la marche d’une pendule à secondes et à poids résultaient d’une différence dans l’intensité de la force motrice, ce moyen et d’autres pourraient le corriger. Mais il n’en est pas ainsi, le moteur doit être considéré comme force constante, et il l’est sinon rigoureusement, du moins à un degré d’approximation plus que suffisant.
La différence dans le mouvement diurne, qu'on remarque souvent après un certain temps de marche de la pendule.
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vient des changements d’état qui se manifestent dans le mécanisme. L’isochronisme des oscillations du pendule ne peut corriger ces anomalies lorsqu’elles ont leur source dans l’échappement (p. 39 et suiv.); à 1a vérité, il pourrait en partie voiler celles qui proviendraient de vices dans le rouage. Mais ce serait une mauvaise chose, car la cause ordinaire est une perte de force résultant de l'altération du rouage. En régularisant la marche de la pièce, on laisserait aggraver la détérioration jusqu’à ce qu’enfm elle amenât un arrêt. Tandis qu’il serait préférable de voir une anomalie avertissant de la correction à faire lorsqu’elle se rencontre dans un vice de l’échappement ou du rouage.
Toutes les fois que des choses de cette nature ont été proposées, on a cherché à prouver leur mérite par des expériences dans lesquelles on faisait plus ou moins varier l’intensité de la force motrice, qui dans la pratique ne variera pas, tandis qu'il aurait fallu, pour faire des expériences concluantes, agir de même que le temps procède pour altérer la marche de nos pièces, faire varier dans des conditions ctdes rapports toujours divers l’état des parties frottantes de la machine, surtout dans l’échappement et ce qui l’avoisine. Ou, en d'autres termes, on démontrait par expérience qu’ou était en possession du moyen de rendre isochrones les arcs, dont l’étendue variait par l’inconstance de la force motrice, qui n’existe pas avec un poids. Tandis que la véritable question pour les pendules à poids eût été de remédier aux anomalies résultant du changement d’état des huiles et des parties frottantes, surtout de l'échappement, changement qui affecte la durée des oscillations du jnxidule, abstraction faite de l'amplitude desarcs.
Ces expériences, dans lesquelles on doublait et triplait le poids moteur, ont enthousiasmé et fait prendre le change sur la véritable cause d’irrégularité. C’est toujours une faute de soumettre une pièce à des épreuves exagérées, en la mettant dans des conditions dans lesquelles elle ne se trouvera jamais. On cherche une perfection idéale, inutile, et on néglige celle qui est nécessaire. Nous aurons occasion de l’établir en parlant des chronomètres dans le volume suivant.
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Oc que nous avons dit au sujet de la suspension isochrone, trouve ici son application ; on a cherché à atteindre un même but, le moyen seul est différent.
On dit qu’une pendule de M. Loseby est à l’Observatoire de ‘Greenwich et quelle marche très-bien. Nous dirons, nous, ôtez l'appareil, et la pendule marchera tout aussi bien s’il ne sert pas à corriger quelques vices dans le principe de construction de cette pièce. Nous ne connaissons pas cette marche, mais mettez-la près de celles des pendules de Breguet, de Kessels et autres, qui étaient toutes simples, et si la pendule de Loseby n'a pas une supériorité marquée, que pourrait-on en conclure, si ce n’est l’inutilité de l’accessoire?
De ce qu’une pendule munie d’un correctif du genre qui nous occupe marcherait mieux avec cet accessoire que sans lui, ce serait une très-grande erreur de conclure qu’un tel moyen, appliqué aux pendules des artistes que nous venons de citer, en aurait amélioré la marche. Ici, l’art aurait faitee que le hasard et la nature produisent quelquefois : deux défauts qui se compensent. Et en effet, si cette pendule a une marche médiocre sans le nouvel appareil, elle est inférieure aux bonnes pendules à secondes; il y a quelques vices qui sont corrigés par cet appareil lorsqu’il y est appliqué. Approuvera-t-on l’introduction d’un vice pour le plaisir de le corriger par un accessoire qui n’a d’autre objet que cette correction? Je ne le pense pas.
Les hommes les plus instruits qui n'ont pas la pratique du métier, et parmi les praticiens ceux qui s’arrêtent à la superficie au lieu de voir le fond des choses, seront toujours séduits par les apparences telles que celles dont on vient de parler, et encourageront des tentatives cent fois reproduites, toujours abandonnées.
Tout en répétant ici notre opinion sur cette question, nous n’entendons nullement diminuer le mérite réel de l’auteur; dans plusieurs circonstances, M. Loseby a fait preuve d’un talent remarquable. Nous le citerons, à l’occasion des balanciers des chronomètres, dans le volume suivant. Son esprit de recherche et de perfectionnement est marqué dans
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tout ce qui passe par ses mains. Tout le monde sait qu’il est des choses qui, sans être en elles-mêmes la perfection qu’on croit y trouver au premier coup d’œil, ne peuvent être produites que par un talent hors ligne. Exemple : le tourbillon <le Breguet, son échappement libre à force constante, ses pendules à trois roues et ses pendules sympathiques, ne sont certes pas des œuvres qu’on voit sortir d’un cerveau sans génie; mais au fond sont-elles de bonnes choses vraiment utiles? Non.
Le problème résolu dans la pendule expérimentée à Greenwich peut être formulé ainsi : appliquer au pendule une force répulsive augmentant avec l’étendue des arcs dans un rapport variable qui permette d’accélérer les oscillations d’autant que leur plus grande étendue tendrait à les retarder.
Ce problème occupe depuis longtemps, et sa solution n’est pas nouvelle comme on va le voir.
En 1787, Ferdinand Berthoud a publié un ouvrage intitulé : De la Mesure du temps; il y décrit les moyens par lesquels il avait aussi résolu le même problème (art. 1 et suivant et art. 823). Voici la construction de cet auteur.
Dans lafig. 16, P est la verge du pendule, la suspension esta couteau et le centre de rotation du pendule est en 6’, peu importe'd’ailleurs les formes. Sur la verge du pendule est placé un cercle excentrique £, dont le centre est au-dessous du pointC (4). Il est un rouleau mis en cage dans unechappe A qui est portée par un ressort S tixé en un point T de la boîte ou du mouvement. Ce rouleau jR appuie par son propre poids, et en raison de l'élasticité du ressort, sur le disque excentrique E. Le pendule oscillant autour du centre C, plus l'amplitude des arcs augmente plus le rouleau H a d’action pour repousser le pendule et tend ainsi à accélérer l’oscillation.
Cette construction n’étant possible qu’avec la suspension ;\ couteau, un artiste français (2) voulut en faire usage avec
(1) Il y a erreur dans la pl. XV de Berthoud; l’examen du textè l’explique.
(â) Il y a une trentaine d’années que cet essai a été fait, mais c’est à peine si quelques anciens horlogers s'en souviennent.
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la suspension à ressort; il déplaça le petit appareil de Ferdinand Berthoud, le mità côté du pendule eten ajouta un second de l’autre côté; la figure 16 les représente et explique suffisamment la pensée de l’auteur. .W, il sont les deux rouleaux portés par les deux ressorts S’éT fixés à la Boîte en 7” 7”.
On conçoit que ces deux ressorts, munis de leur rouleau, pouvaient arriver exactement au même but que les constructions de M. Loseby.
On voit par cette disposition de Ferdinand Berthoud et par celle du Français qui a suivi ses traces, que, prenant une voie peu différente de celle de l’artiste anglais, les uns et les autres arrivent exactement au même résultat. Ils opposent au pendule une résistance dont ils faisaient varier à leur gré l’intensité, et la mettent au point nécessaire pour accélérer les oscillations du pendule d'autant qu’elles auraient été retardées par la loi naturelle.
Remarquez la date de cette publication, c’est en 1787 (1); depuis lors nombre de tentatives du même genre on été faites; dès quelles ont paru on a cru au prodige qu’elles promettaient, et cependant personne n’a appliqué sérieusement ces correctifs, parce qu’aprèsles avoir essayés et étudiés à fond on les a trouvés dangereux ou tout au moins inutiles dans une pendule bien construite, et toutes les excellentes pendules qu’on possède ont montré par leur marche qu’elles n’avaient aucun besoin de telles additions : c’est làl’argument sans réplique.
L’imagination a exagéré à outrance les variations qui peuvent arriver dans l’intensité de la force transmise par un poids moteur ou régulateur ; tandis que les anciens du métier savent qu’il donne toute la régularité désirable, à moins qu’il y ait dans la machine un défaut qu’il faudrait corrigei' et non compenser par l’addition d’un mécanisme spécial. Il y a une grande différence entre corriger un défaut et le compenser ou le masquer.
(I) Avant cette époque, Pierre Le Roi avait indiqué la suspension, Ferdinand Berthoud l’échappement, comme pouvant arriver il l’isochronisme des oscillations.
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Il nous paraît constant que si les savants et les artistes qui se sont prononcés sur les remontoirs, page 9, avaient eu à donner leur avis sur la convenance de rechercher l'isochronisme des oscillations du pendule par des moyens tels que ceux qui ont été proposés à diverses époques, ils en auraient dit autant que des remontoirs; car le but cherché et les moyens de l’atteindre ont la plus grande analogie dans les deux cas. Ils auraient probablement conseillé l’emploi du poids lorsqu’il est possible, et, a défaut, celui de la fusée.