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 Tourbillons & Carrousels

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Tokage
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MessageSujet: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 18:41

Bonjour tout le monde,

Lors de l’événement Blancpain du mois de mai dernier, Vincent Calabrese, l’horloger à l’origine du tourbillon et du carrousel Blancpain, a présenté des films expliquant les différences entre ces deux complications. Vu l’absence de commentaires, je me suis dit qu’un post ne serait pas inutile. Je profite de cette introduction pour remercier M. Calabrese pour son génie créatif, ainsi que toute l’équipe Blancpain. Sans leur gentillesse et leur disponibilité, rien de ceci n’existerait.


Comme d'habitude, toutes les questions et tous les commentaires sont les bienvenus.


DÉFINITION

Un tourbillon ou un carrousel sont des dispositifs tournants destinés à améliorer la précision des montres mécaniques en contrebalançant les perturbations de l'isochronisme du balancier dues à la gravité terrestre en faisant tourner l’échappement (balancier, spiral, ancre, roue) sur lui-même. Le brevet du tourbillon a été déposé par Abraham-Louis Bregueten 1801 ; celui du carrousel par Bahne Bonniksen en 1892. Ce dernier, né en 1859 et décédé en 1935, était un horloger d’origine danoise résidant à Londres. Au gré de mes pérégrination sur internet, j’ai découvert qu’il était aussi l’inventeur d’un tachymètre isochrone.


Crédit :egodesign.ca & bahnebonniksen.com

LE TOURBILLON BREGUET


Crédit : deniz @ phase-de-lune.net

Voici le schéma d’un mouvement « classique » (pour plus d’explications voir les notions de base) :



A = barillet
B = roue de centre
C = roue de moyenne
D = roue des secondes
E = roue d’échappement
F = ancre
G = balancier

Pour passer d’un mouvement classique à un mouvement avec tourbillon, il faut réagencer un certain nombre de pièces :


Crédit : clock-watch.de

La roue de seconde (D) devient donc une pièce fixe autour de laquelle la cage – qui sert à maintenir ensemble le balancier (G), l’ancre (F) et la roue d’échappement (E) – vient effectuer ses rotations entraînée par le pignon (P) de la roue d’échappement (E). On remarquera que dans ce cas-ci la cage et le balancier sont coaxiaux, ce qui a obligé à redessiner l’ancre qui est devenue une ancre latérale ou « de coté ».



Le lien entre l’échappement du tourbillon et le reste du mouvement (roue de moyenne) se fait via le pignon (Q) qui est monté sur l’axe de la cage mais se trouve en dessous d’elle.

LE TOURBILLON BLANCPAIN


Crédit =small-luxury-world @ blancpain.watchprosite.com

En 1985, Vincent Calabrese collabore avec la société Piguet pour créer un tourbillon destiné à la maison Blancpain. L’architecture de son tourbillon innove sur un point particulier qui fera couler beaucoup d’encre : afin de pouvoir aligner l’ensemble des pièces, la cage et le balancier ne sont plus coaxiaux – ce qui a accessoirement pour conséquence que l’ancre est désormais « droite » et non plus « latérale ». Comme on peut le voir dans le schéma ci-dessous, les points de pivotement (e, f, g) des différents mobiles sont en effet parfaitement alignés.



Cette disposition entraînera de nombreuses critiques, et certains, dans le but de rabaisser le travail effectué, assimileront ce tourbillon à un« vulgaire carrousel ». En effet, il y avait, et il y a toujours, une confusion réelle entre coaxialité et tourbillon. Ainsi dans le manuel «Théorie d’horlogerie», les auteurs définissent ainsi les deux complications (pp. 167-168) :

Citation :
Tourbillon : (…) Le point essentiel à remarquer est qu’il existe une parfaite coaxialité de l’axe du balancier et de celui de la cage.
Carrousel : On constate que l’axe du balancier est placé à une certaine distance de l’axe de la plate-forme. C’est ce qui différencie le carrousel du tourbillon.
Mais pourquoi donc le carrousel était-il moins bien considéré que le tourbillon ? Pourquoi sa simple évocation pouvait-elle servir de critique ?

LA MAUVAISE RÉPUTATION

La grande différence entre les architectures de l’invention de Breguet et celle de Bonniksen est que, dans le premier cas, un seul train de rouages motorise la cage et le balancier, tandis que dans le second, l'horloger a créé un effet de différentiel où la cage et le balancier sont « motorisés » par deux forces différentes. Cela a une conséquence toute simple : le balancier d’un carrousel peut continuer à fonctionner alors que la cage est arrêtée ce qui n’est pas le cas avec un tourbillon. On voit déjà ici que la coaxialité des mobiles n’a sans doute rien à voir dans ce qui différencie les deux complications.

L’invention de l’horloger danois pose au moins deux problèmes : d’abord, contrairement à ses espoirs, elle compte plus de pièces et est plus délicate à régler qu’un tourbillon ; ensuite, si la cage du tourbillon tourne en 1 minute (*), ce n’est pas le cas du carrousel qui prend près d’une heure pour effectuer une rotation complète. Le caractère complexe, peu spectaculaire et « approximatif » du carrousel, associé au prestige de Breguet, suffiront à bâtir sa mauvaise réputation qui deviendra synonyme de complication « moins aboutie, moins raffinée ».

(*) Même s’il existe des tourbillons dont la cage effectue sa rotation plus ou moins rapidement, avec l’architecture classique proposée ici, c’est bien le cas – ce qui permet d’ailleurs de mettre une aiguille des secondes sur l’axe de la cage.

LE CARROUSEL BONNIKSEN


Crédit : bahnebonniksen.com

Si on part du mouvement en ligne comme précédemment, la première chose que l’on remarque dans le carrousel, c’est l’adjonction de pièces.



K = Roue de carrousel

La première pièces est la roue de carrousel (K) qui est la sœur jumelle de la roue de centre (B). Le pignon (c) de la roue de moyenne (C) va servir d’intermédiaire entre les deux mobiles. Comme (K) est identique à (B) et est en prise directe avec elle via le pignon (c), elle devrait tourner à la même vitesse, soit un tour par heure. Or, comme nous le savons déjà, ce n’est pas le cas.



L = Plateau de cage

On vient ensuite placer le plateau de la cage (L) au-dessus de la roue de carrousel (K). Les deux pièces sont solidaires.



Le reste des mobiles est disposé comme suit : d’abord la roue des secondes (D) que vient coiffer la deuxième partie du plateau de cage(L2) ; ensuite la roue d’échappement (E), l’ancre (F) et le balancier (G). Comme dans une montre classique, la roue des secondes (D) est en prise avec la roue d’échappement (E), laquelle est en prise avec le balancier (G) via l’ancre (F).

Cette construction particulière amène à deux remarques : d’abord,contrairement au tourbillon, la roue des secondes est totalement libre, elle n’est pas fixe et n’est pas solidaire du plateau de cage ; par contre, l’échappement (EFG) est lui bien solidaire du plateau de la cage et sera entraîné par lui dans sa rotation.



Si on regarde le carrousel par en-dessous, on se rend compte que c’est la roue de moyenne (C) qui va alimenter le pignon (d) de la roue des secondes (D) qui passe par le trou central de la roue de carrousel (K) du plateau de la cage (L1).

Chose étrange : la cage du carrousel, pourtant en prise avec la roue de centre, effectue une rotation complète en 58m20s. Or, ici, comme pour le tourbillon, les roues sont identiques à celles d’un mouvement classique, on n’a pas dû recalculer les engrenages. Le carrousel, sauf à procéder à des réglages complexes (*), fait donc prendre naturellement de l’avance à la montre. Cette particularité est due au fait que Bonniksen avait en face de lui un effet de différentiel très particulier – effet qu’il n’identifiera jamais comme tel. Ce différentiel est constitué par, d’une part, la roue de moyenne (C) qui vient alimenter l’échappement (EFG) du carrousel via la roue des secondes (D) et son pignon (d) ; et, d’autre part, par le pignon (c) de la roue de moyenne qui va alimenter, via la roue de carrousel (K), le plateau de cage (L1 & 2) qui supporte lui aussi l’échappement (EFG) ; ces deux forces vont se rencontrer au niveau de la roue d’échappement (E) qui verra sa vitesse augmentée d’autant.

Pour comprendre cet effet de différentiel, il faut bien garder en tête que si on coupe l’alimentation du plateau de carrousel, la montre continuera à fonctionner – la roue des secondes est libre au contraire de celle du tourbillon, mais on perdra l’effet de rotation du plateau de la cage et donc de l’échappement (EFG) qui ne bougera donc plus – on se retrouve avec une montre classique. Ce cas de figure est tout simplement impossible dans un tourbillon où c’est la roue d’échappement en prise avec la denture de la roue fixe des secondes qui, par un effet satellitaire entraîne la rotation de la cage. Bonniksen a donc bien créé un système où deux forces convergent vers la roue d’échappement, même s’il ne s’en est pas rendu compte.

(*) A noter qu’une fois ces réglages effectués pour compenser l’effet de différentiel, le carrousel a eu de très bonnes performances chronométriques.

LE CARROUSELBLANCPAIN



Quand Blancpain et Vincent Calabrese décidèrent de collaborer à nouveau, l’idée de répondre à leurs détracteurs en créant un carrousel coaxial s’imposa assez vite. Et pour faire définitivement taire toutes les critiques, ils décidèrent de lui donner un temps de rotation de 1 minute.



La réalisation d’un carrousel coaxial se fait en déplaçant le balancier (G) et en repositionnant l’ancre (F) correctement. Cette nouvelle disposition a ceci de particulier que la cage, le balancier et la roue des secondes (D) sont désormais coaxiaux – même si la roue des secondes reste toujours libre.



Ensuite la construction du mouvement est significativement différente de celle du carrousel classique. En effet, la roue de carrousel (K) se confond avec le premier plateau de la cage et l’ensemble n’est désormais plus en prise avec la roue de moyenne (C). Par contre, on voit bien que via l’ouverture en son centre (en pointillé), le pignon de la roue des secondes va pouvoir engrener avec la roue de moyenne.



Une fois la cage montée, la montre peut fonctionner comme une montre classique sans que la cage ne tourne.



Pour assurer la rotation en une minute de la cage, il faut ajouter deux mobiles intermédiaires (M1&2) qui font la jonction entre la roue de moyenne et la denture de la roue de carrousel.

Voici le schéma final en coupe du carrousel de Blancpain :



A = barillet
B = roue de centre
C = roue de moyenne
D = roue des secondes
E = roue d’échappement
G = balancier
K = roue de carrousel
M1&2 = mobiles intermédiaires

Avec cette complication, Blancpain réalise le premier carrousel tournant en 1 minute, le premier carrousel avec balancier au centre, le premier carrousel en montre bracelet, le premier carrousel automatique, et le premier carrousel avec la plus longue réserve de marche (100 heures).


En espérant vous avoir intéressés,


Nicolas

Sources : Outre les films de la manufacture Blancpain, et les explications de Vincent Calabrese, je dois beaucoup à l’article que ce dernier à écrit dans le n°65 de juin 2009 de la revue « Horlogerie Ancienne » de l’AFAHA.


Dernière édition par Tokage le Dim 26 Sep 2010 - 21:39, édité 2 fois
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yvesnounours
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:04

Bonjour,

Très technique mais super instructif.

Merci pour toutes ces explications.

L’horlogerie reste pour moi a se jour la plus belle micro mécanique de pression et d’exactitude.

Chinois Chinois Chinois

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falky
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:05

Chinois Chinois Chinois Chinois Chinois
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squadra
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:25

Merci toujours aussi interessant ce tokage !!!
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Guardala
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:27

Vachement intéressant, merci beaucoup !
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caput
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:39

Bravo tokage, toujours aussi pédagogue thumright , et j’ai découvert ce Monsieur Bahne Bonniksen qui m’était inconnue .
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jaeger92
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:46

oh punaise yeux yeux yeux MERCI et BRAVO pour ce boulot passionnant !!!

hop, impression et je vais m'apprendre tout ça par coeur !

_________________
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pepitomicorazon
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 19:54

Bravo Nicolas, un très beau post.

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jonath
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:01

Merci beaucoup pour cet article extrêmement complet Chinois
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http://www.jaimelesmontres.com/
rawl1973
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:08


Merci très instructif et compréhensible.

Cordialement.

Rawl.
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atchoum
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:16

Bonsoir,

Shocked Chinois C'est une habitude les sujets magnifiques. Merci.
Tokage est le meilleur modo du monde Chinois
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l'ébat de coin
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:23

Grand merci , Nicolas Tokage ... Voici un post instructif et indispensable , qui m'a apporté beaucoup . Chinois
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TheShadow
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:34

Ultra technique mais très didactique également,un régal à "décortiquer".Ce n'est que du plaisir...A épingler dans les post-it!

Merci Môsieur Nicolas. Wink
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dcc
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:41

Merci Tokage pour ce superbe exposé qui me rappelle notre rencontre avec Vincent Calabrese
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ft1000mp
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 20:43

Que dire....



Chinois Chinois Chinois

_________________
>> ICI << prochainement rédaction d'une signature géniale.
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Bouss
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 21:36

Passionnant ! Chinois Chinois
Bravo Tokage ! bravohap
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Tokage
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 21:47

Merci tout le monde pour vos commentaires élogieux ! Heureusement que personne n'a vu la petite erreur de numérotation dans un de mes schémas - erreur que je me suis empressé de faire disparaître. confiused

Un vent favorable m'a fait parvenir ce très chouette film montrant un tourbillon Blancpain en pleine activité. Il permet de bien se rendre compte de son fonctionnement et de caractère "satellitaire" de cette complication. Un tout grand merci à celui qui me l'a fait parvenir.



Nicolas
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Saturne
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 21:50

Bonsoir et merci pour cet article Tokage. Ça permettra d'éviter les confusions fréquentes entre les deux systèmes.

Ayant toujours eu un intérêt particulier pour le carrousel de Bonniksen je ne peux m'empêcher d'ajouter mon grain de sel. Mr. Green


En effet, je trouve que la description que tu en fais est peu élogieuse pour ce système, allant même jusqu'à le qualifier "d'approximatif" (tu y mets des guillemets mais quand même). Je trouve au contraire le carrousel très approprié à la chronométrie car la substitution de la cage du tourbillon dont l'inertie doit être vaincue à chaque alternance par la plateforme à rotation lente du carrousel me semble être une excellente idée. A ce sujet, le carrousel de Blancpain est une "aberration chronométrique" puisqu'il cumule la complexité du carrousel (plus de pièces) à une cage à rotation rapide avec une inertie supérieure à celle d'un tourbillon.

Tokage a écrit:
En 1985, Vincent Calabrese collabore avec la société Piguet pour créer un tourbillon destiné à la maison Blancpain. L’architecture de son tourbillon innove sur un point particulier qui fera couler beaucoup d’encre : afin de pouvoir aligner l’ensemble des pièces, la cage et le balancier ne sont plus coaxiaux
La configuration imaginée par Calabrese pour Blancpain, bien que différente de la construction "habituelle" du tourbillon, ne constituait pas non plus une innovation au sens propre dans la mesure ou Breguet lui-même a réalisé un tourbillon avec le balancier excentrique à la cage. Une telle construction a d'ailleurs été employée plusieurs fois par la suite sur des montres de poche.


Tokage a écrit:
L’invention de l’horloger danois pose au moins deux problèmes : d’abord, contrairement à ses espoirs, elle compte plus de pièces et est plus délicate à régler qu’un tourbillon ; ensuite, si la cage du tourbillon tourne en 1 minute (*), ce n’est pas le cas du carrousel qui prend près d’une heure pour effectuer une rotation complète.
Plus de pièces, sans doute. Plus délicate à régler, ça reste à prouver. Quand à la rotation lente, pour moi, ça ne constitue pas un réel problème. Sur une montre de poche dont la position varie assez peu, brasser les "erreurs" 24 fois par jour me semble amplement suffisant, ça devait aussi être l'avis de Bonniksen (rappelons que le carrousel était destiné à des chronomètres dont les écarts aux positions étaient déjà très faibles, les défauts à compenser n'étaient pas énormes).


Tokage a écrit:
Le carrousel, sauf à procéder à des réglages complexes (*), fait donc prendre naturellement de l’avance à la montre. Cette particularité est due au fait que Bonniksen avait en face de lui un effet de différentiel très particulier – effet qu’il n’identifiera jamais comme tel.
Les réglages "complexes" en question consistent simplement à changer la période du balancier-spiral en prenant en compte l'effet de différentiel. C'est pas la fin du monde, il suffit d'alourdir un peu le balancier ou de raccourcir le spiral.

Le fait que Bonniksen n'ait jamais pigé le principe du différentiel me laisse perplexe, en est-on vraiment sûr? Ça voudrait dire que le mec qui a pondu le carrousel n'était pas fichu de comprendre comment il fonctionnait? J'ai des doutes. Incompréhensible

Bonne soirée

Benoît
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FGB
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 21:51

Limpide comme chaque fois.
Quel boulot !

Vraiment merci.

bravohap
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Tokage
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 22:08

'Soir Saturne,

Merci pour tes commentaires très instructifs.

Pour l'approximatif entre guillemets, c'est la manière - un peu rapide peut-être - que j'ai trouvé pour ne pas répéter le fait que la cage ne tournait pas en 1 heure. Il ne s'agit d'ailleurs pas d'une appréciation personnelle mais bien d'une tentative de ma part d'expliquer pourquoi le carrousel a eu moins de succès que le tourbillon, et pourquoi ce mot a été utilisé pour critiquer le tourbillon Blancpain à l'époque. Enfin, il ne remet pas en cause les performances chronométriques de cette complication puisque j'ai écrit : A noter qu’une fois ces réglages effectués pour compenser l’effet de différentiel, le carrousel a eu de très bonnes performances chronométriques.

Sinon, je ne savais pas pour le tourbillon Breguet avec balancier excentré. Merci pour cette précision.

Enfin, pour les deux autres remarques, je me suis contenté de puiser dans mes souvenirs de la soirée de mai. A tort sans doute, puisque je n'ai rien qui puisse étayer ces affirmations.

Nic Chinois las
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laerte
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 22:19

Salut Nicolas,

Bravo ! Quel boulot ! Je vais relire cela plus attentivement.
Une question naïve : que penses-tu de l'utilité de ces dispositifs sur une montre bracelet. Est-ce que cela améliore vraiment la précision puisqu'à l'origine cela ne devait compenser qu'une position de porté (montre gousset).
S'agit-il d'un vrai apport quant à la précision ou "simplement" une oeuvre d'art ?

Chinois Chinois Chinois
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Saturne
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Dim 26 Sep 2010 - 23:18

Pour le Tourbillon de Breguet avec le balancier excentré, j'essaierai de retrouver une image. Je croyais en avoir sur mon ordi mais j'ai juste trouvé cette montre anglaise:
Le balancier n'est pas concentrique à la cage et on voit bien qu'il y a une ancre en ligne droite

Image extraite de "Le tourbillon", R. Meis

Pour ajouter un tourbillon insolite dans ce post, voici une image d'un tourbillon réalisé par Albert Potter vers 1870:
Il s'agit d'un tourbillon dont la cage fait un tour en 12 secondes!


La différence de construction réside dans le fait que la roue fixe n'est plus La roue de seconde mais la roue d'échappement.


On voit ici la forme particulière que cela implique pour l'ancre.

Les images sont aussi extraites de "Le tourbillon", R. Meis

Joseph Flores nous avait déjà présenté dans son histoire de la montre un tourbillon encore plus rapide (6 sec par rotation) construit par Claude Gady:


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kaktus
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Mar 28 Sep 2010 - 21:57

Excellent post, qui mérite un post-it.
Merci Chiftzerrk
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SupCorp
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Mer 29 Sep 2010 - 14:16


Merci beaucoup pour ce post !

Je le relierai plus tard quand je ne serais plus au boulot... pas toujours facile de se concentrer... Mr. Green

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brugeron
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MessageSujet: Re: Tourbillons & Carrousels   Mer 29 Sep 2010 - 14:33

merci, je me cultive à lire ce genre de post, que tout ça est beau...
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