PAR M. HENRI ROBERT

Le pendule en laiton et bois de sapin, que j’ai construit il y a plus de vingt ans, donnait de bons résultats; son aspect laissait peu à désirer sous le rapport de la pureté des formes et de la simplicité. Il était formé d’un tube parai lélogrammique et d’une lentille plate à biseau, le tout en laiton. Dans l’intérieur du tube, une règle en bois de sapin portait la lentille. Cette construction ne pouvait être exécutée que par un trèsbon mécanicien, outillé convenablement.

Ayant de suite cherché des moyens plus simples d’arriver au même résultat, je fis la construction suivante en 1835, et depuis l’année 1836 une pendule à demi-seconde, ayant pour régulateur un pendule cylindrique tel que celui décrit ici, marche dans les bureaux de la Société d’encouragement. Je l'ai employé dans plusieurs pendules ii seconde; il a bien réussi. Quelques personnes se l’étant attribué depuis, j’ai cru devoir en donner la description avec la date ci-dessus, qui montre la priorité en ma faveur. Fig. 21. TT est un tube cylindrique en laiton, d’une pièce dans toute sa longueur; une boite cylindrique L, dont le centre est formé par un tube de laiton entrant à frottement gras sur le grand tube TT, est soudée à ce tube. Cette boîte est remplie de plomb soit en grain, soit fondu. Le crochet de suspension h porte une douille de laiton entrant librement, mais sans jeu, dans le

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tube T T ; dans cette douille est fixée une tringle en bois de sapin bien choisi et bien sec; la tringle descend jusqu’au bas du tube. Sur la partie inférieure de la tringle est également fixée une douille, formée d'un tuyau rentrant dans le grand tube et portant une pointe pour marquer les degrés sur un timbre : une goupijle g traverse le tube extérieur et cette douille ; les deux choses n’en forment plus qu’une en ce point.

Pour faciliter le réglage des petites quantités, j’ai placé sur le tube, au-dessus dé la lentille, un curseur formé d’un tube

portant sur une traverse les deux petites boites h, b. Ce tube est fendu vers sa partie inférieure; un petit collier et une vis de pression servent à lp fixer à la hauteur voulue. Les boites sont destinées à recevoir des petits poids, afin de donner toute facilité pour le réglage. On a toujours deux moyens de changer la durée de l'oscillation : en ajoutant du poids ou en montant le curseur, pour faire avancer; en retranchant du poids ou descendant le curseur, pour faire retarder. Plus loin nous reviendrons sur la position du curseur.

La grande simplicité d’exécution de ce pendule, qui est entièrement fait à l’aide de tuyaux tirés au banc et du tour, jointe aux résultats très-satisfaisants que j'en obtiens depuis plus de quinze ans, m’ont décidé à le décrire ici :

La tringle de sapin n’ayant pas de dilatation ou de contraction appréciable dans les changements de température, le point g que traverse la goupille ne s’abaisse au-dessous du centre de rotation du pendule, par une élévation de température, qu’en raison de la quantité dont se dilatent la suspension et le crochet ; tandis que le tube TT se dilate à partir du point g, pour se rapprocher du centre de rotation. Pour arriver à une exacte correction, il faut donc que la dilatation ascendante du point g au centre d’oscillation, soit égaie à la dilatation descendante des parties que nous avons citées.

Pour une première expérience, on laisse la partie du tube inférieure à la lentille plus longue qu’il n’est nécessaire, ce qui donne un excès de correction ; on raccourcit après avoir

!’ EN DLL E COM l* EN SAIE l H .

noté exactement les conditions de la première expérience, puis on fait une nouvelle expérience par des températures différentes, et l’on retouche. Si l’on a bien conduit les deux expériences et qu’on fasse la seconde retouche d’après les indications fournies par la première, on arrivera, à cette seconde retouche, à un degré d’approximation tel, que la différence qui pourrait rester serait inappréciable. Les plus grands détails que nous donnerions ici seraient inutiles aux artistes capables de faire ce travail de réglage, et toujours insuffisants pour ceux qui ne pourraient pas trouver en eux-mêmes le guide qui doit les conduire dans l’opération.

Les dimensions suivantes donnent un pendule réglé; néanmoins, tous les métaux n’étant pas identiques, il convient de faire des expériences sur chaque pendule dont on voudra

obtenir la plus grande régularité.

Longueur totale du tube TT 1,140

Distance de l’extrémité inférieure à la partie inférieure de la lentille 0,120

Longueur du cylindre formant la lentille 0,100

Distance de la partie supérieure de la lentille à

l’extrémité supérieure du tube 0,920

Diamètre du tube 0,016

Diamètre du cylindre formant lentille 0,060

Diamètre des boîtes b, b 0,025

Longueur du crochet de a en e 0,025

Longueur des lames de suspension 0,010

• Observation relative au curseur.

Huvghens a donné une théorie du curseur dans son traité : Horologium oscillatorium, sive de rnotu pendulorum ad horologia aptato. Les calculs d’un ordre élevé dont il se sert, ne sont pas de nature à être rapportés ici ; ceux qui voudraient approfondir cette question devront recourir à l’ouvrage. Pour donner seulement une idée de la loi suivant laquelle le curseur agit, nous dirons que dans la 23 tt,e proposition de la 3 rae partie, l’auteur conçoit un pendule composé dont le poids

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de la verge serait 1 celui de la lentille 50, et celui du curseur 1. Il calcule ensuite la position que devra occuper ce » curseur Sur la verge du pendule, pour le faire avancer de différentes quantités. 11 arrive à dresser la table suivante pour un pendule battant la seconde, et qui aurait pour longueur trois unités, qu’il nomme pieds horaires; il divise le pied en 144 lignes, et ajoute les dixièmes de ligne.

' Accélération de l'horloge en 21 heures.

rallie» qu'il faut prendre en montant,

depuis le centre d oscillation

mm

mm

r/. il

Le centre d’oscillation étant au-dessus du centre de gra- . vite de 1 lig. 4.

Il convient de faire remarquer aux horlogers que l’accélération n’irait pas toujours en augmentant à mesure qu’on élèverait le curseur et qu’on rapprocherait de la suspension, comme on pourrait le croire à l’inspection de cette table

11 y a, vers le milieu de la longueur du pendule, un point maximum d’accélération ; au-dessus de ce point, si l’on élève ou si l’on abaisse le curseur, on rend les oscillations plus lentes ou plus promptes. Au-dessous du même point, c’est l’effet contraire.

11 peut être utile d’éclaircir ceci par la figure 22, soit un 'pendule ro, dont le centre de rotation est en r, et celui d’os-

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cillation en o. Un curseur placé en i rendra plus promptes les oscillations propres à ce pendule. Si l’on monte le curseur jusqu’au c’, ces oscillations seront encore plus promptes, et placé en a , on aura atteint le maximum d’accélération.

Le point a est à moitié de la distance entre le centre de rotation et celui d’oscillation

En remontant encore le curseur en un point c", éloigné de a d’une quantitô=o c’, la durée des oscillations sera' la même que celle obtenue lorsque le curseur était en c’, et à mesure qu’on approchera le curseur du centre de rotation r, les oscillations du pendule se ralentiront, de même que cela aurait lieu en partant du point a, et en le conduisant vers le point o.

D’après ce qui précède, on voit qu’il convient de le placer curseur dans le voisinage du centre d’oscillation, puisque c’est là que se trouve son maximum d’effet.

Observation sur l’emploi du bois de sapin dans la construction du pendule.

De nombreuses expériences ont montré que la longueur du bois de sapin, pris dans le sens de ses fibres, restait constante, nonobstant les changements de température ; mais d’autres expériences ont fait voir que l’humidité l’allongeait, et qu’ensuite par la sécheresse il revenait à sa longueur primitive.

Si ce changement de longueur, résultant de l’état hygrométrique de l’air, allait à une quantité capable d’altérer la marche de nos pendules, proportionnellement au degré de précision que la machine doit donner, on devrait s’en préoccuper.

Mais comme par la nature des conditions dans lesquelles une horloge se trouve placée, la pièce n’est pas exposée à un tel degré d’humidité, il ne faut pas mettre une grande importance à cette propriété.

En effet, d’après les donnéesque nous possédons à cet égard, quand on évaluerait à une ou deux secondes la différence dont le mouvement diurne d'une horloge de clocher pourrait

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être affecté si elle passe d’une grande sécheresse à une grande humidité, et réciproquement, malgré le vernis appliqué sur la verge du pendule comme il est expliqué plus loin, et en raison d’une imperfection dans cet apprêt, ce serait sûrement beaucoup (si la verge n'était pas vernie, les différences seraient plus grandes). Sur une pendule à secondes, cet effet serait incomparablement moins sensible; il peut être regardé comme insaisissable lorsque tous les soins dictés par une bonne pratique ont été mis en œuvre dans la construction du pendule.

Des évaluations tirées de travaux géodésiques dans lesquels on avait reconnu un allongement sensible du bois de sapin sous l'influence d'une très-grande humidité, avaient fait craindre que l’emploi de ce bois dans la construction d’un pendule ne tût pas aussi avantageux qu'on l'avait dit d’abord ; mais l’expérience qu’on a acquise aujourd’hui dans l’horlogerie donne toute sécurité à cet égard.

Cependant, une règle de sapin peut avoir sur la marche d’une horloge un autre effet qui ne suivrait aucune loi constante et qui résulterait de l’état hygrométrique de l’air, le voici :

L’humidité et la sécheresse alternative peuvent déterminer quelquefois dans une tringle de sapin un mouvement de torsion ; il en résulte alors que les surfaces de la lentille changent de position par rapport au plan d'oscillation. Ce fait a été constaté pour des quantités sensibles, on a craint qu’il en résultât une résistance variable de la part de l'air et que la durée des oscillations en fût affectée.

On ne s’est pas mis en peine de déterminer la valeur de cette cause d'anomalies, d’abord parce qu’elle est très-minime , et ensuite parce qu’elle ne serait pas la même dans deux tringles différentes. Ayant un moyen simple et qui ne coûte presque rien pour parer à cet inconvénient, on en a fait l’application. 11 consiste à bien sécher le bois, à l’imprégner d’huile siccative, à le laisser sécher et à le vernir ensuite. Dans cet état il n’absorbe plus l’humidité de l’air, et la torsion ni l’allongement ne sont plus .à craindre.

PKNDULK COMPENSATECK.

La forme cylindrique substituée à celle lenticulaire dans la masse qui termine le pendule à sa partie inférieure a le double avantage de rendre, dans quelques cas, l’exécution trèsfacile et de neutraliser les effets de torsion s’il en est resté des traces; aussi, cette forme est maintenant assez souvent employée, notamment par les Anglais dans leur pendule à mercure.

On est bien revenu de l’importance que l’on a mise dans un temps à l’emploi d’une masse lenticulaire, pour la pièce qui porte aujourd’hui le nom de lentille, quelle que soit, d'ailleurs, sa forme. En effet, l’expérience a montré que dans l’application il n’y avait pas de différence laissant la moindre trace dans la marche de la pièce, et que le calcul sqpl pouvait découvrir des quantités atomistiques qui seraient dues à l’emploi d’un cylindre ou d’une sphère substituée à la lentille.

On a encore objecté que la torsion d’une tringle ne pouvait avoir lieu sans un raccourcissement. Cela est vrai, mathématiquement, mais qu’on expérimente, et l’on trouvera que par une torsion bien plus grande que celle qui est naturellement possible dans une tringle bien choisie et même sans qu’elle soit apprêtée, comme il est dit plus haut, la tringle ne changera pas de longueur de la dixième partie de celle qui est nécessaire pour faire varier la pendule d’un dixième de seconde. Nous n’en sommes pas encore arrivés à compter de telles fractions.

Les changements dans l’état hygrométrique de l’air ont une autre influence positive sur la marche de nos pendules, elle n’est sensible que par des observations rigoureuses. Elle est produite, dans les moments de dégel, par une couche de vapeur d’eau qui vient se condenser sur la verge du pendule, comme on en voit en si grande quantité sur les murs. Cette vapeur condensée sur toutes les parties du pendule, et notamment sur la verge, produit le même effet qu’un poids s’ajoutant à celui de la verge et changeant la position du centre d’oscillation. Tous les pendules sont sujets à cet inconvénient. On évite une grande partie de ces effets en diri—

iwi

H'NOCI.K CUHPKÎ'iSATKI'R.

geanl convenablement le chauffage des appartements et en fermant le mieux possible la boîte de la pendule (1).

On voit, par ce qui précède, que si le bois de sapin n’est pas exempt de quelques inconvénients, ils sont du moins réduits à des proportions inoffensives; l’expérience l'a suffisamment montré ; aussi, on le considère comme très-propre à entrer dans la construction d’un pendule pour en former cette partie si importante de la machine. Là, comme en toute chose, l’intelligence de celui qui exécute sera pour beaucoup dans les résultats obtenus.

Observations sur le pendule, à mercure comparé à celui à grille, par M. Kessels.

M. Kessels a donné dans le numéro 636 du journal astronomique d’Altona, publié par M. Schumacher, une i*>te qui a pour objet d établir, sous un point de vue, la supériorité du pendule compensateur à grille sur celui à mercure, qui est généralement employé en Angleterre. L’auteur considérant que dans les appartements chauffés en hiver, la température n’est pas la même à des hauteurs différentes, dit que la partie supérieure de la verge du pendule étant à une température

(4) Une boîte de pendule n'étant pas hermétiquement fermée, lorsque Pair contenu dans son intérieur éprouve une élévation de température, il se dilate et par conséquent il en sort une quantité. Réciproquement, lorsque la température de cet air s'abaisse, il y a coudensation, et l’air extérieur entre pour remplir l’espace laissé vide par la condensation de Pair intérieur.

Mais tant qu’il n’y a pas de changement de température, il n'y a pas de déplacement d’air.

Dans le Bulletin de la Société d’encouragement, de l’année 1834, nous avons indiqué un moyen d’éviter dans les globes de verre qui couvrent nos pendules le renouvellement de Pair par les changements de température et l’introduction de la poussière et de l’humidité qui en résultent. Le même principe pourrait être appliqué à la fermeture hermétique des pendules à secondes, en employant des formes appropriées à Indisposition des boites de ces machines.

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plus élevée que celle i\ laquelle se trouve exposé le mercure formant la lentille, celui-ci ne peut se dilater de bas en haut de la quantité nécessaire pour compenser la dilatation de la partie supérieure de la verge du pendule qui s’est effectuée de haut en bas.

11 en conclut que, dans ce cas, la pièce prendra du retard sur la marche qu’elle aurait eue si l’élévation de la température eût été uniforme dans tous les points de la hauteur. Sous ce rapport, il donne la préférence au pendule à grille, en disant que si la température n’agit qu’en un point de la hauteur pour produire un changement de marche, il y a à cette même hauteur le correctif qui agit en sens inverse pour compenser.

M. Kesseîs admet en outre que, pour régler une compensation, on ne peut faire usage que de la chaleur artificielle, qui, selon lui, ne peut être uniforme dans toute la longueur du pendule, et que dès lors les observations doivent être fautives. Telles sont les deux objections que fait l’artiste cité contre le pendule à mercure. La première est incontestable, quant à la seconde, nous pensons qu’il n’ost pas bien difficile d’avoir une température sensiblement uniforme dans toute la hauteur du pendule, en employant une étuve dans laquelle la chaleur serait produite par le bas, et réglée à diverses hauteurs par des courants d’air bien distribués.

Nous ferons remarquer que le mode de chauffage des appartements a une très-grande influence sur le rapport qui existe entre différentes températures qu’on observe aux diverses hauteurs d’un appartement. Une pièce chauffée par une

cheminée le sera plus uniformément que celle chauffée par un calorifère à air chaud. La forme de la cheminée, les conditions de ventilation de l’appartement, seront encore pour quelque chose dans les différences qu’on remarquera dans plusieurs pièces comparées entre elles.

M. Kessels a rendu service à l’horlogerie en appelant l’attention des artistes sur un fait assez important, et qui paraissait peu apprécié.