I>KS OSCILLATIONS I)L

l , KNDl)LE. 41)

libre comparé à l'échappement à repos, on voit dans ce dernier un seul point de contact, la dent de la roue sur l'ancre tant pour le repos que pour la levée, et dans l'échappement libre : 1° la roue se reposant sur la détente; 2” la détente s’appuyant contre son repos; 3° le régulateur dégageant la détente; 4" l’appui du pied de biche, ou petit ressort de détente contre un point de la détente; 5° le contact de roue sur la levée; 6° le passage du régulateur sans dégagement du rouage, soit six points de contact en deux oscillations dont deux sont dans les conditions les plus mauvaises possibles, tandis que dans l’échappement à repos il n’y en a que deux dans le même temps dans la condition la plus favorable.

Ainsi dans l'échappement à repos, application rigoureuse d’un principe fondamental. Dans l’échappement libre, profusion du vice des points de contact. Théoriquement tout cela se réduirait àquelques résistances qu’on considérerait comme constantes, et par conséquent sans valeur. Aux yeux d’un praticien observateur qui a cent fois vu que ces résistances varient à l'infini et dans des limites bien autrement écartées que la prévision la plus éclairée ne pourrait le laisser supposer, c’est un vice trop grave pour qu’il puisse l’admettre. Il se trouve donc encore ici un de ces nombreux cas d’horlogerie où l’on ne doit jamais se prononcer d’après le raisonnement, ou la théorie seule, et dans lesquels il faut la sanction d’une longue pratique.

Voici un détail court sur la fonction de l’échappement libre : il aidera à comprendre ce qu'on vient de lire.

Dans tout échappement libre, quelle que soit sa forme, il y a au moins deux contacts très-remarquables parmi les six que nous avons indiqués. Souvent même les constructeurs en ont introduit beaucoup plus. L’un de ces contacts est celui d’un point de la détente contre un obstacle fixé à la platine pour déterminer la position de la détente dans la fonction de l’échappement. L’autre contact est celui du petit ressort de détente faisant fonction de pied-de-biche et s’appuyant contre la détente. Ces deux parties sont alternativement écartées de leur point de repos par le régulateur et s’en

iti

1>E l’isochhomsmk

éloignent de. la même manière que quand ou pose le doigt contre un corps et qu’on l'enlève ensuite. Il est bien reconnu aujourd’hui en horlogerie de précision que tout contact de cette nature présente des résistances variables, parce que les deux corps qui se touchent ainsi contractent une adhérence. Des effets physiques divers modifient sans cesse l’intensité de cette adhérence, et par conséquent la somme de résistance qu’elle oppose. C’est le pendule qui doit vaincre cette adhérence et séparer ces deux corps en contact. Il se trouve ainsi exposé à des résistances variables qui affectent en même temps ta durée de l'oscillation, abstraction faite de l’amplitude de l’arc, par la résistance que le pendule éprouve, et affecte encore cette durée de l’oscillation parce que l'amplitude de l’arc est changée.

Ordinairement les choses sont disposées de telle manière qu’il n’y ait pas d’huile en ces points et que l’huile employée aux autres parties (h; la machine ne puisse y arriver. Car si l’huile venait à ces points de contact, le défaut serait encore plus grand, et dès que l’épaississement de l’huile se ferait sentir la marche serait extrêmement troublée. Nous appelons l’attention des jeunes gens sur cet inconvénient de l’échappement libre, parce qu’on a vu récemment un maître de l’art commettre cette erreur faute d’expérience acquise sur cette question spéciale, et que les jeunes gens croiraient ne pouvoir mieux faire que de suivre de point en point un exemple donné par une sommité (1).

C’est ce contact qui entrait dans la construction de l’échappement dit à coup perdu (2) et l’impossibilité de rendre ces effets constants qui ont forcé à abandonner cet échappement quoiqu’il ait le grand agrément de faire battre à l’aiguille la seconde entière avec un pendule à demi-seconde.

(1) Ceci confirme encore ce que j’ai dit si souvent que quelque soit le mérite d’un horloger et la haute réputation qu'il s’est acquise dans sa parlie y ce n’est pas une raison potr qu’il soit universel dans l’art et que ton opinion doive faire loi en dehors des matières qn’il a étudiées spécialement.

(2) Espèce d’échappement à reposasse/. compliqué qu\>n faisa t il y a imite aus et qui n‘a pu se soutenir à cause de lmégularit qu’i donnait à la machine et des fréquents arrêt-'.

DES OSCILLATIONS DU PENDULE

Ce même contact a bien lieu clans l'échappement libre des chronomètres, et quoiqu'il ne les empêche pas de bien marcher, ce serait un perfectionnement réel si on pouvait le supprimer. Mais ici le cas est tout différent, le balancier d’un chronomètre exigeant une très-grande quantité de force motrice pour l’entretien de son mouvement , peut dépenser une faible portion de cette force pour vaincre la résistance variable des deux contacts principaux; tandis que le pendule, dont les oscillations sont entretenues par une force très-minime, est très-impressionnable aux moindres changements dans l’intensité des résistances de cette nature.

Les montres et les pendules diffèrent tellement par leurs principes de construction (1), qu'il faut bien se garder de conclure que par cela seul qu’une chose est bonne en montre on puisse l’employer en pendule et réciproquement.

Nous pourrions encore dire que l’échappement libre exige un mobile de plus avec une très -grande vitesse angulaire (2) et des grands arcs d’oscillation (à moins qu’on emploie des plans inclinés). Dans ce cas même il est toujours beaucoup plus compliqué qu’un échappement à repos et dans des conditions défavorables à la marche de la pièce en raison des points de contact.

Enfin depuis l’invention de l’échappement libre, par Pierre Le Koy (en 1748 et publiée plus tard), tous les artistes les plus capables ont fait des efforts pour l’introduire en pendule, et aucune pièce n’a encore été vue et reconnue supérieure à ce que peut donner l’échappement à repos.

Ferd. Berthoud a construit des pendules à échappement libre; il s’est hâté, selon sa coutume, d’en publier avec emphase la description. Plus tard il les abandonna et surtout se garda bien de les employer lorsque, éclairé par l’expé-

(1) Voir plus loin les principales différences entro les montres et les pendules.

(2) Par une de ces bizarreries sans égales, nous avons entendu un même artiste, fort expérimenté et» certaines parties de l’horlogerie, citer comme cause d’anomalie le frottement des pivots de tige d’ancre en pendule, et leur vitesse angulaire n’est pas de 3° eu une seconde, tandis qu’il approuvait un mobile do plus dont la vitesse était de 36' 1 2 eu moins d’une demi-seconde.

48 DK l/ 1 SOC 11 itON ISM K

rience , il voulut vraiment construire une bonne pendule.

(Je voudrais l'observer pour le croire, a écrit Janvier, au bas d’un article dans lequel Ferd. Bertlioud parlait d’un échappement libre en pendule qu’il avait exécuté et qui avait d’autant mieux réussi, dit-il, qu'il n’exige pas d’huile. Supplément au Traite des montres à longitudes , page 38.)

Breguet en a fait autant, il a construit les pendules les plus admirables pour le goût et l’arrangement avec des échappements libres divers; ses pièces, dites à trois roues, étaient on ne peut plus séduisantes dans leur combinaison ; mais quant à leur marche, n’en parlons pas.... pour cause. La réputation de Breguet est trop grande pour qu’il ne soit pas permis de citer une erreur.... Qui n’en a pas commis? Il avait, plus que tout autre, acquis, par ses travaux, le droit de se tromper; aqssi, c’est de notre part une citation et non une critique.

A toutes les expositions on a vu des pendules à échappements libres; jamais une seule n’a été citée pour sa marche.

Ce n’est pas parce qu’une pendule aurait bien marché pendant quelques mois avec un échappement libre ou parce que le propriétaire de la pendule s’en contenterait pour des usages civils, qu’il faudrait en conclure en principe, que l'échappement libre est bon. Cette manière de déduire un principe d’une expérience isolée, trop courte ou incomplète , était celle de Ferd. Berthoud; aussi, a-t-elle donné naissance à bien des erreurs qui se trouvent dans ses écrits. Four tirer une conséquence juste d’expériences, il faudrait qu’un nombre suffisant de pièces eût donné des résultats bien constatés et supérieurs à ceux obtenus des échappements à repos.

Urbain Jurgensen, de Copenhague, fut très-enthousiaste de l’échappement libre à force constante, inventé par Breguet dans les premières années de ce siècle. Il en parle comme d’une merveille dans un ouvrage imprimé en I8O0; mais voici ce qu’écrit son fils, en 4838 ( Principes généraux de l'exacte mesure du temps, avant-propos, page 24), en parlant de cet échappement : « Mon père me dit quelque temps avant sa mort, qu’il était maintenant convaincu que cet échappement 11e contribuait pas' plus à la régularité d’une horloge as-

DES OSCILLATIONS DU PENDULE. 49

tronomicfue que l’échappement à ancre bien entendu et bien exécuté. »

Par ces mots, bien entendu, je comprends qu’on a voulu dire selon les principes admis par les gens les plus habiles et dans de bonnes proportions, car j’ai démontré, dans le Mémoire présenté à la Société d’encouragement en 1836 et imprimé plus loin dans ce volume, que de mauvaises proportions influaient beaucoup sur la marche , et notamment que l’horloge était d’autant plus impressionnable à toute cause d’anomalie provenant des changements dans l’intensité de la force motrice ou altération du rouage que les leviers de l’échappement étaient plus longs.

Il est, en horlogerie, des choses que le raisonnement, aidé même de démonstrations géométriques, signale comme des merveilles et que l’expérience démontre mauvaises. Et réciproquement on a souvent cru d’abord vicieuses des choses dont la pratique a tiré un grand avantage. Exemple : L’échappement à cylindre, si bien apprécié aujourd’hui, est inventé depuis 130 ans, et ce n’est guère que depuis 50 ans qu’il a triomphé de tous les raisonnements qui l’avaient repoussé jusqu’alors.

L’échappement libre en pendule est dans le même cas en sens inverse, la théorie promet tout à son égard depuis longtemps, et il n’a point encore une application heureuse en pendule.

Différence de principes entre les pendules

et les montres.

11 y a de si grandes différences entre les principes constitutifs des pendules et ceux des montres, qu’il ne faut pas décider qu’une chose doit être bonne en pendules par cela seul qu’elle est bonne en montres et réciproquement; indiquons quelques-unes de ces différences.

L'action de la pesanteur est la force qui anime le pendule;

30 DE L’ISOCHRONISME

tandis que le balancier régulateur dans la montre , est soumis à la force élastique d’un ressort (1). Dans une horloge à secondes, le pendule ne doit décrire que de très-petits arcs d’oscillation, au plus trois degrés en une seconde. Le balancier d’une montre doit faire ses vibrations aussi étendues que l’échappement le permet; ainsi, dans une montre à cylindre dont le balancier parcourt 270 degrés au moins en un cinquième de seconde, il décrit donc plus de 4350 degrés pendant que le pendule en parcourt trois, et le balancier d’un chronomètre peut en décrire plus de deux mille deux cents dans le même temps. La force motrice qui entretient en mouvement pendant six jours un pendule à secondes pesant plus de dix mille grammes, suffit à peine pour faire marcher une montre marine pendant un jour, quoique le balancier de celle-ci ne pèse guère que quatre grammes. L’échappement à repos qui, jusqu’à ce jour, est le seul admissible en pendules, lorsqu’il s’agit d’obtenir la plus grande précision , n’a donné que des résultats médiocres en montres (2); il n’est employé que dans l’horlogerie à l’usage civil, tandis que l’échappement libre, qui n’a été employé en pendules que dans des pièces d’apparat, dans lesquelles il s’agissait moins d’obtenir une grande régularité que de développer un grand luxe dans le mécanisme, est le seul auquel on ait recours dans les montres les plus exactes.

La pendule exige la position la plus immuable; la montre marche dans toutes les positions et nonobstant les agitations du porté et même des mouvements assez brusques. Dans tout ce qui tient à l’échappement et au régulateur , tout est différent; il n’y de similitude que dans les questions d’engrenages.

De même que ces deux genres de machines diffèrent eon-

(1) Il est facile pour tous de saisir lu différence extrême qu’il y a entre la gravitation qui attire tous les corps vers le centre de la terre avec une si constante uniformité lorsqu’ils restent en un môme point du globe, et la force élastique d’un ressort dont l’intensité est si variable par les changements de température.

(2) Quelques faits isolés d’excellente marche par des échappements à repos, tels que l’horloge marine, n“8 de Ferd. Rerthond, ne peuvent faire loi.

DES OSCILLATIONS DO PENDULE. 81

sidérablement dans leurs principes constructifs, de même, il faut, pour construire chacune d’elle, des études et une expérience toutes spéciales. Il est rare qu'un horloger soit également apte à l’une et à l’autre partie , et il serait facile de citer, parmi la génération qui précède l'époque actuelle (1), des hommes qui ont, à juste titre, tenu le premier rang pour la montre et qui étaient bien novices en pendule; et réciproquement des penduliers très-habiles dans leur partie et très-faibles dans la montre.

Rendons justice aux penduliers en général : ils sont beaucoup plus réservés sur les questions d’horlogerie en montre, que les horlogers en petit volume ne le sont sur les questions de pendule. Les deux parties présentent autant de difficulté, en ce sens, qu’il faut autant de travail, autant d’étude, pour arriver à la perfection, dans l’une que dans l’autre; l’extrême petitesse des montres fait croire que l'exécution en présente beaucoup plus de difficulté , c’est une erreur. Cette difficulté est vaincue par des moyens particuliers d’exécution; et, d’autre part, la petitesse cache des défauts qui seraient très-visibles dans une horlogerie plus volumineuse.

Ce qui précède répond en partie à l’objection qu’on ne manquerait pas de me faire, que l’isochronisme des vibrations du balancier des montres par le spiral (2), étant considéré comme un des éléments de régularité des montres, l’isochronisme des oscillations du pendule libre par la suspension, étant appliqué à l’horloge, devrait en augmenter la régularité.

Ce n’est pas sur des conjectures semblables, mais sur des expériences spéciales, positives et longtemps prolongées qu’il faut raisonner en horlogerie.

D’ailleurs, nous avons montré que, dans l’état normal, cet isochronisme était inutile, et que, dans l’état anomal, I était plus souvent nuisible qu’avantageux.

(1) Nous nous abstenons autant que possible de parler des contemporains.

(2) Ce que nous dirons dans notre travail sur l'isochronisme des vibrations du balancier par U spiral nu par d'autres moyens, viendra tortiller re que nous énonçons ici au sujet du pendule.

DE L’ISOCHRONISME

Les expériences rapportées dans le Mémoire présenté à l’Institut, citées plus haut, sont faites sur le pendule libre, pendant des intervalles d’une demi-heure; ce sont des expériences de physique parfaites, mais non d'horlogerie. En horlogerie, il faut tenir compte des effets des frottements, du changement d’état des huiles et des causes de perturbation qu’amène la succession des temps; rien de tout cela ne se trouve dans les oscillations d’un pendule libre pendant une demi-heure.

La nécessité de tenir compte de ces circonstances est si vraie, que tel spiral, parfaitement isochrone dans une montre marine, ne l’est pas toujours trois mois ensuite et presque jamais un an plus tard, parce que cette propriété se trouve masquée par le changement d’état des autres parties de la machine. La théorie donnée par Pierre Le Roy est bien loin d’être vraie, telle qu’il l’a formulée et telle que l’acceptent les personnes qui ne s’en sont point rendu compte par l’étude pratique; aussi elle induit souvent en erreur. (Voyez Art de connaître les pendules et les montres , 2° édition, page 185.)

Montrons, par un exemple, combien il est facile aux hommes les plus capables dans l’une des deux branches de l’horlogerie de commettre de graves erreurs lorsqu’ils ne se sont point occupés de l’autre et que, se confiant à leurs propres forces dans l’une de ces branches, ils veulent instantanément passer maîtres dans l’autre.

Il y a dix ans enviroil, un astronome me montrait une fort belle pendule. Mes regards furent attirés par le pendule; il était à neuf branches, laiton et acier; tout le luxe d’exécution possible s’y trouvait, thermomètre, grande plaque d’acier trempé et poli, les vis, les écrous abondaient de toutes parts; il était surchargé d’une infinité de pièces inutiles, il pesait certainement 20 kilog. au moins. Frappé de cette masse énorme et des très-grands arcs décrits, je cherchai de suite à voir quel était l’échappement et la suspension. L’échappement était de Graham et la roue en acier , la suspension était à couteau.

Tn tel assemblage, si contraire aux principes de la bonne

DES OSCILLATIONS BU PËNDl'LE.

horlogerie en pendule, me fit dire spontanément : Mais cela ne marchera jamais bien! A peine avais-je prononcé ees mots, que j’aperçus sur le cadran le nom de l'auteur. Je regrettais d’avoir parlé sitôt; heureusement j’ai su depuis que l’artiste lui-même avait été peu satisfait de son œuvre.

Je me suis toujours plu à le dire, malgré l’injustice de cet artiste envers moi, il est dans le genre d’horlogerie dont il s’est occupé l’un des hommes les plus habiles; je n’en connais pas qui le surpassent. Mais, enfin, il ne s’était jamais donné la peine d’étudier sérieusement la pendule; il avait pris à la lettre et mis en pratique l'Essai sur l'horlogerie , de Berthoud, ouvrage un peu suranné aujourd'hui et dans lequel il y a beaucoup d’erreurs que l’auteur pose comme des principes incontestables et qu'il a condamnées dans ses écrits postérieurs, qui sont moins connus, et que l’artiste dont je parle n’avait pas consulté.

CoiirliiKioiiB