Le retard dû à l'échappement

Aprés deux semaines loin de FAM, je reviens avec une question peut-être un peu corsée que j'avais posée à mon prof de l'an dernier et à laquelle il n'avait pas voulu (pas su? ) répondre.

Pour présenter le problème, voici ce que nous dit à ce sujet H. Jendritzki dans son ouvrage, au demeurant passionnant et renfermant une foule d'informations intéressantes: "Le réglage d'une montre à balancier spiral".



Il est établi que l'échappement à ancre suisse provoque un retard d'autant plus important que l'amplitude est faible. J'en viens donc à me poser une foule de questions: Qu'en est-il des autres échappements? En existe-t-il qui provoquent de l'avance où qui sont neutres à ce point de vue? Quelle est l'influence des divers échappements à détente (ressort, pivotée...)?

Quelqu'un peut-il me renseigner où m'indiquer un ouvrage où l'on traite en profondeur d'autres échappements que celui à ancre?

Salut Saturne,

toujours à fond!

Génial !

L'ouvrage le plus complet est celui de Ch Gros que je pourrai te prêter bien volontier.

L'isochronisme qu'un charpentier anglais, HARISSON, avait bien compris en réalisant un garde temps précis à 5 secondes/jour au 18 ème a été longtemps la pièce la plus fabuleuse jamais construite!

Tu évoques ce fameux pb dû à la force variable qui engendre ce fameux retard aux faibles amplitudes

Seuls les échappements à force constante peuvent palier à ce pb.
D'ailleurs même les détentes, échappement libre est généralement muni d'une fusée pour tenter de vaincre ce défaut.

Du moins ce que je sais.

Je peux faire quelques recherches précises si tu veux

Effectivement Fly back, la fusée ou les échappements à force constante parviennent à supprimer les effets du défaut d'isochronisme du balancier en conservant toujours la même amplitude au balancier. Pour les néophytes, l'isochronisme est la capacité du balancier à conserver sa période (durée d'oscillation) quelle soit l'amplitude de ses oscillations.
Pour les montres dépourvues de ces mécanismes, on s'arrange par divers moyens (position de la lame du spiral entre les goupilles de raquette, points d'attache du spiral) pour donner de l'avance aux petites amplitudes et ainsi compenser le retard dû à l'échappement.

La réflexion que je me faisais est la suivante: L'obstacle majeur qui subsiste pour obtenir l'isochronisme est l'influence de l'échappement. Si l'on parvenait à créer un échappement "neutre", on n'aurait plus à se soucier à ce point de la constance de l'amplitude du balancier. Dès lors, la fusée et les échappements à force constante qui sont des mécanismes, pour l'un volumineux, et pour l'autre délicat, ne seraient plus nécessaires.

Il s'agit pour l'instant d'une recherche purement théorique, et on découvre quelquefois que les avantages sont moins évidents quand on passe à la pratique (tourbillon, spiral "Breguet", et même échappements à force constante ne facilitent pas forcément le réglage...).

Je serais trés intéressé si tu trouvais dans tes documents un échappement qui provoque de l'avance aux petites amplitudes, ce qui prouverait que l'influence n'est pas nécessairement un retard. De plus, si tu possèdes des documents détaillés sur les échappements à détentes, leur influence sur le balancier-spiral et leur réglage, ça m'intéresse vivement.

je ne pense pas que cela soit possible puisque ce retard est dû, dans le cas du défaut de force barillet, engendrant des temps de levées et repos plus longs . le temps est réduit sur l'échappement détente, puisqu'il n'y a plus qu'une impulsion toutes les 2oscillations, mais le défaut est toujours là , mais également réduit par l'emploi de la fusée.

oui je dois avoir de la littérature...à fouiller

En fait, je pensais qu'il était peut-être possible de répartir l'avance et le retard provoqués de chaque coté de la ligne des centres de manière à ce qu'ils s'annulent, en répartissant les résistances (ici le dégagement) et les parties de l'impulsion de chaque côté de la ligne des centres.

Sur l'échappement à ancre c'est évidemment impossible car cela déplacerait le point mort. Mais disons que l'idée ce serait (par exemple), un dégagement plus précoce et une impulsion ayant lieu principalement avant la ligne des centres pour provoquer de l'avance (de manière à compenser le retard dû au dégagement et à la portion de l'impulsion qui a lieu après la ligne des centres).

Bonsoir Saturne,

tu devrais trouver ton bonheur dans les 2 ouvrages suivants, dans lesquels sont traités différents échappement, leur construction, leurs différents tracés, leurs fonctions ainsi que les problèmes de réglage dus aux variations de force et d'amplitude (ancre et détente en particulier):

Théorie générale de l'horlogerie de Léopold Défossez, édité par la chambre Suisse de l'horlogerie.

Echappements et moteurs pas à pas, par Ch. Hugnin, S. Guye et M.Gauchet, édité par la fédération des écoles techniques de Suisse

Tu devrais pouvoir facilement te procurer ces bouquins à des prix raisonnables.

Saturne a écrit:

En fait, je pensais qu'il était peut-être possible de répartir l'avance et le retard provoqués de chaque coté de la ligne des centres de manière à ce qu'ils s'annulent, en répartissant les résistances (ici le dégagement) et les parties de l'impulsion de chaque côté de la ligne des centres.

Sur l'échappement à ancre c'est évidemment impossible car cela déplacerait le point mort. Mais disons que l'idée ce serait (par exemple), un dégagement plus précoce et une impulsion ayant lieu principalement avant la ligne des centres pour provoquer de l'avance (de manière à compenser le retard dû au dégagement et à la portion de l'impulsion qui a lieu après la ligne des centres).

Tout à fait, tu peux obtenir ce résultat avec un échappement à coup perdu comme le détente...Ou à impulsion unique comme le robin...

Merci pour ces précisions job, ça confirme ce que je pensais.

Je vais voir si je trouve les livres que tu m'as indiqué.

je viens de trouver dans le réglage de Dessay. Je parlais de 2 oscillations, il faut lire 2 alternances...j'ai besoin de réviser...et pour le partage sur le détente, le voici expliqué:

Bonjour,

Pour comprendre l'influence d'un échapement sur un balancier en train d'osciller il faut imaginer que l'échappement "déphase" la sinusoide de base de l'oscillateur (système balancier spiral) d'abord en diminuant la vitesse (coup perdu ou dégagement) puis en réaccélérant le balancier. En fonction du moment de l'oscillation où se produit l'action, ce déphasage (et donc l'avance ou le retard) est positif ou négatif.

L'un des ouvrages les plus complet et pertinent sur le sujet est le livre de Raymond Chaleat, Les théories classiques de l'échappement. Il y a un passage qui explique tres bien l'avance ou le retard créer par les échapements, avec toutes les équations du mouvement, en voici un extrait (pas le temps de scanner).

Citation :

L'échappement perturbe la pèriode sauf lorsque l'impulsion s'exerce au point mort (cas d'un échappement à coup-perdu bien réglé). Pour les échappements aller et retour on sait qu'en raison de la nécéssité des angles de dégagement l'impulsion se fait toujours plus après le point mort qu'avant. (....) tous ces échapements donnent donc du retard.

Avec les échapement aller-retour le retard créer est fortement dépendant de l'amplitude, ils ajoutent donc un défaut d'isochronisme au défaut déja existant sur l'oscillateur seul (balourd, déformation non concentrique du spiral etc....)


Les systèmes de cage d'égalité ou de fusée ne font que rendre constante l'impulsion donné par l'échapement quel que soit le couple disponible dans le barillet.

Merci pour ce document et ces précisions supplémentaires. Tout cela confirme mon intuition de départ.

Du reste, j'ai aujourd'hui demandé à mon prof si on pouvait déplacer le point mort sur un échappement à détente pour supprimer le retard et il m'a répondu que oui, mais qu'en pratique ce n'est pas toujours évident.

Bravo à vous et merci de partager ainsi vos connaissances.

Saturne a écrit:

Du reste, j'ai aujourd'hui demandé à mon prof si on pouvait déplacer le point mort sur un échappement à détente pour supprimer le retard et il m'a répondu que oui, mais qu'en pratique ce n'est pas toujours évident.

Il faut pour cela tourner la virole sur l'axe de balancier (ou tourner le plateau ce qui revient au même) avec une virole fendue c'est tres facile avec une virole chassée c'est un peu plus dur.
Dans le cas d'un échapement à détente, un trop grand déplacement du repère empèche l'échapement de démarrer tout seul.
Les échapements à détente n'étant de toute manière pas "auto-démarrant" cela ne pose pas de problèmes et on peut même aller jusqu'à plusieurs dizaine de degré de décalage avec le zéro. Les oscillations deviennet alors fortement asymétriques ce qui peut etre util pour compenser d'autres défauts (échapement à détente dans un tourbillon par exemple ).

Now, il ne reste plus qu'à passer de la théorie à la pratique.

Une autre histoire.

Heuu, pourquoi ça provoque un retard, l'impulsion après le point mort ? Qu'est-ce qui fait qu'il y ait du retard après le point mort lors de l'impulsion ? Avant, je peux comprendre (plus ou moins), mais après, je ne comprend pas pourquoi il y aurait du retard...
Je ne remets pas en doute, hein, je me pose juste la question, vu que je ne comprend pas ça depuis un mois maintenant

Bonjour,

L'echappement est bien sûr une cause majeure d'anisochronisme; surtout à certains pendus; incontestable.

Les basses amplitudes accentuent encore cet anisochronisme, et pourtant une montre honétement établie, depuis bien des années déja , avance après 24 heures...

Semblant donc contredire le schéma explicatif de Jendritsky concluant à un effet de retard ; la confusion provient de la non prise en compte du type de réglage, point d'attache à la virole, essentiellement ( effets élastiques et de gravité), qui corrige, voir inverse le défaut crèé.

Caractéristiques abordées quelques pages plus loin ; influence du point d'attache aux positions verticales, et effet Caspari.

Curieusement, dans la" théorie horlogère" de Defossez, cet effet élastique, découvert par Leroy, repris par Caspari est quasiment passé sous silence.

Loin de moi à vouloir faire concurrence à Flyback,

mais sur le mien il y a quelques annotations,
qui restent de l'hébreu pour moi
mais on ne sait jamais
je t'ai scanné les deux feuillets






aMicalement

je reviens sur mon post précédent
Il semblerait que ce livre édité en 1940 à été reprit par....?

les annotations laissent penser à des corrections pour une nouvelle édition

à côtés des annotations au crayon et sur certaines pages, on y voit différentes dates 4.3.52 - 17.3.53

et un autre exemple ci-dessous 1951

aMicalement

Larekan a écrit:

Heuu, pourquoi ça provoque un retard, l'impulsion après le point mort ? Qu'est-ce qui fait qu'il y ait du retard après le point mort lors de l'impulsion ? Avant, je peux comprendre (plus ou moins), mais après, je ne comprend pas pourquoi il y aurait du retard...
Je ne remets pas en doute, hein, je me pose juste la question, vu que je ne comprend pas ça depuis un mois maintenant

Bonjour,

Je vais essayer d'expliquer le plus simplement possible ce fait qui peut sembler paradoxal que l'impulsion donnée avant le point mort donne de l'avance alors que la même impulsion donne du retard si elle à lieu après le point mort:
On conçoit aisément qu'avant le point mort, si on donne une impulsion au balancier, on accélère son mouvement et qu'il arrivera plus vite au dit point mort. Cela donne de l'avance.
Maintenant, si l'impulsion continue après le point mort, on provoque toujours une accélération du balancier mais elle a un effet contraire. En effet, elle éloigne désormais le balancier du point mort avec une force supplémentaire, le balancier ira donc plus loin dans son oscillation et mettra plus de temps à revenir au point mort.

Saturne a écrit:

Je vais essayer d'expliquer le plus simplement possible ce fait qui peut sembler paradoxal que l'impulsion donnée avant le point mort donne de l'avance alors que la même impulsion donne du retard si elle à lieu après le point mort:
On conçoit aisément qu'avant le point mort, si on donne une impulsion au balancier, on accélère son mouvement et qu'il arrivera plus vite au dit point mort. Cela donne de l'avance.
Maintenant, si l'impulsion continue après le point mort, on provoque toujours une accélération du balancier mais elle a un effet contraire. En effet, elle éloigne désormais le balancier du point mort avec une force supplémentaire, le balancier ira donc plus loin dans son oscillation et mettra plus de temps à revenir au point mort.

En résumé, il parcourra 300 degrés (disons) + un angle X de l'impulsion, la raison pour laquelle il aura du retard, c'est qu'il aura dû parcourir PLUS de chemin que son oscillation (300 degrés + angle d'impulsion après le point mort) ! C'est ça ?

Si c'est ça, comment on détermine l'amplitude d'un balancier ? On la mesure à partir du point mort ou à partir du moment où il ne reçoit plus le couple de l'ancre ?

Larekan a écrit:

En résumé, il parcourra 300 degrés (disons) + un angle X de l'impulsion, la raison pour laquelle il aura du retard, c'est qu'il aura dû parcourir PLUS de chemin que son oscillation (300 degrés + angle d'impulsion après le point mort) ! C'est ça ?

A vrai dire, l'angle "supplémentaire" n'est pas nécessairement égal à l'angle durant lequel l'impulsion est donnée après le point mort. Tout dépend de la force délivrée par cette impulsion. Pour un même angle d'impulsion, si j'envoie plus d'énergie à l'échappement, l'amplitude augmente.

Larekan a écrit:

Si c'est ça, comment on détermine l'amplitude d'un balancier ? On la mesure à partir du point mort ou à partir du moment où il ne reçoit plus le couple de l'ancre ?

Théoriquement, l'amplitude du balancier c'est l'angle entre le point mort et une des deux positions extrêmes du balancier. En réalité, la plupart du temps, une des deux oscillations possède une amplitude légèrement supérieure à l'autre (du fait du spiral principalement; où sur les échappements à coup perdu).

Du fait aussi d'une asymétrie énergétique entre l'entrée et la sortie, l'une caractérisée par un frottement " rentrant ", l'autre par un frottement " sortant ".

On constate aisément cette caractéristique, balancier ôté, en faisant défiler la roue d'ancre par manipulation alternative de l'ancre au moyen d'une broche fine: le dégagement s'opère plus facilement à la sortie.

Raison pour laquelle il est parfois opportun de légérement décaler le repère vers l'entrée ; précepte actuellement complétement oublié, mais connu des vieux régleurs à qui étaient confiées les pièces de concours chronométriques.

Et il y aurait possibilité de régler un balancier à ancre suisse pour que l'angle d'impulsion avant le point mort soit égal à l'angle d'impulsion après le point mort ? Bref, que les accélérations/freinages soient égaux de part et d'autre du point mort ?

Question géométrie, ça ne va pas changer grand chose, mais le fait de décaler le repère vers l'entrée compensera le handicap ( " frottement rentrant "), vis à vis de l'impulsion de sortie, (" frottement sortant ").

Sur un mouvement muni d'un piton mobile, l'expérimentation est aisée, mais l'appréciation du résultat l'est moins, necessitant un chronocomparateur performant, sensible, et bien sûr l'usage simultané d'un amplimétre.

Et évidemment une pièce en parfait état, principalement en ce qui concerne l'ancre : engagements virtuels, chemins perdus, tous deux optimisés.

Pages 55 et 56 de " Echappements et moteurs pas à pas" de Huguenin, Guye, Gauchat, Fédération des ecoles techniques de Suisse, on trouve de plus amples explications à ce propos.

Oulah, en fait je me suis rendu compte que ce que je demandais était totalement impossible... :p

Pourrais-tu préciser ce qu'est le frottement rentrant / sortant ? Les différence physiques ou mécaniques qu'il y a ?

Bonsoir,

C'est l'incidence différente des palettes de sortie ou d'entrée sur la dent de roue d'echappement qui définit le frottement rentrant ou sortant, avec les avantages ou les inconvénients déja cités.

Facile de vérifier la véracité du propos en tentant l'expérience du défilement rouage par manipulation alternative de l'ancre .

Mais l'explication théorique est parfaitement formulée dans l'ouvrage de Huguenin, Guye, Gauchat.

Si tu n'as pas ce bouquin, je scanne demain les deux pages concernées.