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Horloges électriques

Histoire de l'évolution
des horloges électriques


F. Roue à rochet et impulsion

Le prochain grand pas fut l’utilisation d’une roue à rochet actionnée par le balancier pour déclencher l’impulsion à intervalles réguliers. Cette même roue à rochet avait été inventée par Hipp environ 50 ans plus tôt et utilisée par De Jong en 1865.

Campiche
une pendule de CampicheEn 1893, Henri Alfred et Moïse Alexandre Campiche de Genève attachent un petit levier au balancier, qui pousse une roue à rochet dent par dent et déclenche l’impulsion au balancier à intervalles fixes (brevet No 8830).

En 1889, ils améliorent leur système en le rendant moins dépendant de l’état de la batterie (brevet No 10393).   

                          
animation
                                 
A chaque minute, un doigt fixé à la roue à rochet pousse les ressorts de contact. L’électroaimant est énergisé, attire son armature et accumule de l’énergie dans une lame ressort, qui est ensuite libérée latéralement contre le balancier.

William Edgar Palmer (1864-1951)
En 1902, William Edgar Palmer de Tonbridge, Kent, réalisa un système assez semblable à celui des frères Campiche (brevet No 10541).

Toutes les demi minutes, une goupille fixée à la roue à rochet libère Palmer un loquet retenant le bras de gravité. Le balancier reçoit une impulsion par l’intermédiaire d’une goupille fixée au bras de gravité. En fin de course, celui-ci libère un ressort qui établit le contact et l’électroaimant le remonte en position de départ.
             
animation

De cette façon, l’énergie nécessaire à fermer le contact est prise au bras de gravité et non au balancier.

Le système d’impulsion de Palmer a les mêmes défauts que beaucoup d’autres horloges de ce type. Choc et vibrations sur le balancier en sont le résultat, sauf si le bras de gravité est libéré exactement au bon moment, ce qui est pratiquement impossible avec un arc d’oscillation qui varie.

Frank Hope-Jones
En 1905, Hope-Jones dépose le brevet No 6066 dans lequel la roue à rochet libère le bras de gravité. Le système d’impulsion est encore semblable à celui des frères Campiche.
Trois ans plus tard, en 1908, il crée un système bien supérieur, dans lequel la méthode d’impulsion est fortement améliorée (brevet No 1945).

Une  longue goupille fixée à la roue à rochet libère à chaque demi minute le bras de gravité, lequel porte une roulette qui tombe sur un étrier en forme de plan incliné fixé au balancier. En fin de course, le bras touche une vis de contact et une pendule mère Synchronomel’électro-aimant le remonte.

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Le seul travail du balancier consiste à faire tourner la roue à rochet et à libérer le bras de gravité, ce qui représente une perte d’énergie négligeable.


La forme du levier fixé au balancier qui reçoit l’impulsion est telle que celle-ci se produit toujours au bon moment quand le balancier est à zéro. Si le bras de gravité tombe trop tôt, il roule simplement un petit bout sur la face horizontale sans interférer sur la marche du balancier.

Ce système est connu sous le nom de “Synchronome switch” (littéralement l’interrupteur de Synchronome).

Hope-Jones a utilisé un balancier d’invar. L’invar est un alliage nickel-acier ayant un coefficient de dilatation extrêmement bas, inventé en 1904 par Charles-Edouard Guillaume (1861-1938), un physicien suisse (lauréat du prix Nobel en 1920 et son grand-père francais jamais était horloger à Londres).
L’utilisation de l’invar a permis à l’horloge de 1908 de Hope-Jones de dépasser les performances de pratiquement toutes les horloges astronomiques de l’époque.

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G. Le premier balancier libre
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Introduction
Electricité et magnétisme
Electricité et horlogerie
   A. Horloges électrostatiques
   B. Les premiers inventeurs
   C. Indépendance de l'état de batterie
   D. Fiabilité du contact
   E. Synchronisation
   F. Roue à rochet et impulsion
   G. Le premier balancier libre
   H. Le balancier libre de Shortt
Conclusion
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