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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Montres mécaniques. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent La création de montres mécaniques a été d'une grande importance pour l'histoire de la technologie. Le point n'est pas tant que les gens aient à leur disposition un appareil pratique pour mesurer le temps. L'impact de cette invention a été incomparablement plus large. L'horloge a été la première machine automatique créée à des fins pratiques et largement utilisée. Pendant trois siècles entiers, ils sont restés l'appareil technique le plus complexe et, comme un aimant, ils ont attiré la pensée créatrice de la mécanique. Il n'y avait aucun autre domaine de la technologie, où autant d'ingéniosité, de connaissances et d'esprit seraient appliqués, comme dans la création et l'amélioration du mécanisme de la montre. Il ne sera donc pas exagéré de dire que les XIVe-XVIIe siècles de l'histoire des techniques sont passés sous le signe de l'horloge. Pour la technologie elle-même et ses créateurs, c'était une période de maturité. Par rapport aux appareils primitifs antérieurs, les montres sont devenues, pour ainsi dire, un grand pas en avant qualitatif. Leur création a nécessité des calculs complexes et un travail minutieux, des outils spéciaux et de nouveaux matériaux, ils ont fourni une excellente occasion de combiner science et pratique.
De nombreuses idées de conception, qui se sont ensuite répandues dans d'autres branches de la technologie, ont d'abord été testées dans les montres, et pour de nombreux mécanismes créés par la suite, les montres ont servi de modèle. Ils étaient en quelque sorte un modèle expérimental de tout l'art mécanique en général. Il est difficile de nommer un autre appareil qui a fourni un champ aussi riche pour le travail de la pensée humaine. Divers appareils de mesure du temps ont déjà été créés dans l'Antiquité. Les précurseurs immédiats de l'horloge mécanique, qui a préparé leur invention, ont été l'horloge à eau. Les horloges à eau complexes utilisaient déjà un cadran avec une flèche se déplaçant le long de celui-ci, une charge comme force motrice, des engrenages à roue, un mécanisme de combat et des marionnettes qui jouaient diverses scènes. Ainsi, par exemple, un véritable chef-d'œuvre technique de son temps était une horloge à eau présentée à Charlemagne par le calife Harun al-Rashid. Richement décorées, elles possédaient un cadran horaire et annonçaient chaque heure par le bang sonique d'une boule de métal qui surgissait sur une grille décorative. A midi, les portes s'ouvrirent à cette horloge et les chevaliers en sortirent. Dans les chroniques médiévales, il existe de nombreuses références à d'autres conceptions spirituelles d'horloges à eau. Cependant, une véritable révolution technologique et chronométrique ne s'est produite, comme déjà mentionné, qu'après l'avènement des montres mécaniques à roulettes.
La première mention d'une horloge à tourelle en Europe se situe à la frontière des XIIIe et XIVe siècles. Une telle montre aurait-elle pu apparaître plus tôt ? Pour répondre à cette question, regardons les principaux composants d'un mécanisme horloger. Il existe six unités principales de ce type : 1) moteur ; 2) mécanisme de transmission des engrenages ; 3) un régulateur qui crée un mouvement uniforme ; 4) distributeur ou descendance ; 5) un mécanisme d'aiguille et 6) un mécanisme de changement et de remontage des heures.
Les premiers mécanismes horlogers étaient entraînés par l'énergie d'une charge descendante. Le mécanisme d'entraînement se composait d'un arbre en bois lisse et d'une corde de chanvre enroulée autour d'une pierre et plus tard d'un poids en métal à l'extrémité. En raison de la gravité du poids, la corde a commencé à se dérouler et a fait tourner l'arbre. Un grand engrenage ou engrenage principal était monté sur l'arbre, qui était en prise avec les engrenages du mécanisme de transmission. Ainsi, la rotation de l'arbre était transmise au mécanisme de l'horloge. Nous avons déjà mentionné précédemment que la période de rotation des roues d'un train d'engrenages dépend du rapport des diamètres des roues qu'il contient (ou, ce qui revient au même, du rapport du nombre de dents). En sélectionnant des roues avec des nombres de dents différents, il est facile d'obtenir, par exemple, que l'une d'entre elles fasse un tour en 12 heures exactement. Si vous placez une flèche sur l'arbre de cette roue, elle effectuera un tour complet en même temps. Il est clair qu'il est aussi possible de ramasser des roues qui font un tour complet en une minute ou une heure ; avec eux, vous pouvez connecter les aiguilles des secondes et des minutes. Mais de telles montres sont apparues beaucoup plus tard - seulement au XNUMXème siècle, et avant cela, une seule aiguille des heures était utilisée. Le but du mécanisme de transmission dans ces montres était de transmettre et de convertir en conséquence le mouvement de l'engrenage principal à la roue des heures. Or, pour qu'une montre puisse mesurer le temps, l'aiguille doit faire ses tours avec la même fréquence. Pendant ce temps, la charge, comme cela est bien connu de tous, se déplace sous l'action de forces d'attraction avec accélération. Si le poids tombait librement, alors l'arbre tournerait rapidement, respectivement, la flèche ferait chaque tour suivant en un temps plus court que le précédent. Face à ce problème, les mécaniciens médiévaux (bien qu'ils n'aient aucune idée de l'accélération) se sont rendus compte que le mouvement de l'horloge ne pouvait pas dépendre uniquement du mouvement de la charge. Le mécanisme a dû être complété par un autre appareil. Cet appareil devait avoir son propre "sens du temps" indépendant et, conformément à cela, contrôler le mouvement de l'ensemble du mécanisme. Ainsi, l'idée du régulateur est née. Si on demande à une personne moderne quel est l'appareil le plus simple à utiliser comme régulateur, il nommera très probablement un pendule. En effet, le pendule satisfait le mieux aux conditions fixées. Ceci peut être vérifié par une simple expérience. Si une balle attachée à un fil suffisamment long est déviée d'un petit angle et relâchée, elle commencera à osciller. Armé d'un chronomètre, vous pouvez calculer le nombre d'oscillations que le pendule fera, par exemple, toutes les quinze secondes. En poursuivant les observations pendant une minute et demie à deux minutes, il est facile de voir que toutes les mesures coïncident. En raison du frottement contre l'air, la plage d'oscillations de la balle diminuera progressivement, mais (et c'est très important !) la durée de l'oscillation restera inchangée. En d'autres termes, le pendule a un merveilleux "sens du temps". Cependant, pendant très longtemps ces propriétés remarquables du pendule furent inconnues de la mécanique, et les horloges à pendule n'apparurent que dans la seconde moitié du XVIIe siècle. Dans les premières montres mécaniques, une culasse (bilyanets) servait de régulateur. Depuis l'Antiquité, la bascule a été utilisée dans un appareil aussi répandu que les balances. Si des poids égaux sont placés sur chaque bras de ces balances à bascule, puis que les balances sont déséquilibrées, la bascule fera des oscillations assez égales comme un pendule. Bien que ce système oscillatoire soit inférieur à bien des égards au pendule, il peut très bien être utilisé dans les horloges. Mais tout régulateur, si vous ne maintenez pas constamment ses fluctuations, s'arrêtera tôt ou tard. Pour que l'horloge fonctionne, il faut qu'une partie de l'énergie motrice de la roue principale soit constamment fournie au pendule ou aux bilyants. Cette tâche dans l'horloge est effectuée par un dispositif appelé distributeur ou échappement.
L'échappement a toujours été et reste la partie la plus difficile d'une montre mécanique. À travers lui, une connexion est établie entre le régulateur et le mécanisme de transmission. D'une part, la descente transmet les impulsions du moteur au régulateur, nécessaires pour entretenir les oscillations de ce dernier, et d'autre part, elle subordonne le mouvement du mécanisme de transmission (et, par conséquent, l'action du moteur ) aux lois du mouvement du régulateur. Le bon fonctionnement de l'horloge dépend principalement de la descente. C'est sur sa conception que les inventeurs ont le plus perplexe. La toute première descente était un fuseau avec des raids, c'est pourquoi on l'appelle le fuseau. Les principes de son fonctionnement seront décrits en détail ci-dessous. Dans les premières heures, il n'y avait pas de mécanisme de remontage spécial. En conséquence, la préparation de la montre pour le travail a nécessité beaucoup d'efforts. Non seulement nous devions soulever un poids très lourd à une hauteur considérable plusieurs fois par jour, mais nous devions également surmonter l'énorme résistance de toutes les roues dentées du mécanisme de transmission. (Il est clair que la roue principale, si elle repose rigidement sur l'arbre du moteur, tournera avec l'arbre lorsque le poids est levé, et le reste des roues tournera avec lui.) Par conséquent, déjà dans la seconde moitié du Au XNUMXème siècle, la roue principale a commencé à être fixée de telle manière que lors de la rotation inverse de l'arbre (sens antihoraire), elle restait immobile. Sur les six composants principaux du mécanisme d'horlogerie que nous avons décrits, la plupart d'entre eux étaient déjà utilisés individuellement dans l'Antiquité. Seules deux inventions étaient nouvelles : l'idée d'accrocher un poids comme moteur de montre, et l'idée d'utiliser une broche comme échappement. Il est curieux que la légende médiévale attribue ces deux découvertes techniques à une seule personne - le savant moine Herbert d'Avrilak, qui devint plus tard pape sous le nom de Sylvestre II. On sait qu'Herbert s'est beaucoup intéressé aux horloges toute sa vie et en 996, il a assemblé la première horloge de tour de l'histoire pour la ville de Magdebourg. Étant donné que ces montres n'ont pas été conservées, la question reste ouverte à ce jour - quel principe d'action elles avaient. La plupart des chercheurs modernes sont sûrs qu'ils étaient des tritons. Ceci est également soutenu par le fait que la prochaine horloge de tour, qui avec plus ou moins de raison peut être considérée comme mécanique, n'est apparue en Europe que trois cents ans plus tard. Cependant, d'un autre côté, si Herbert était vraiment un si bon mécanicien qu'on écrit sur lui, s'il a vraiment inventé l'échappement à broche, et s'il a vraiment beaucoup réfléchi au schéma des montres mécaniques, il est complètement incompréhensible ce qui pourrait empêcher l'empêcher d'assembler de telles montres, car il avait tout ce dont vous avez besoin pour cela. Quoi qu'il en soit, l'ère des montres mécaniques ne commence en Europe qu'à la fin du XIIIe siècle. En 1288, une tour de l'horloge est installée dans l'abbaye de Westminster en Angleterre. En 1292, une horloge fut ajoutée à l'église de Cantorbéry. En 1300, il y a un message que l'horloge de la tour a été construite à Florence (la mention de cette horloge a été conservée dans la Divine Comédie de Dante). En 1314, l'horloge était déjà française à Cannes. Aucun de ces premiers mécanismes n'a survécu à ce jour, les noms de leurs créateurs sont également inconnus. Cependant, nous pouvons imaginer assez précisément leur appareil. Le mécanisme d'horloge le plus simple (si vous ne tenez pas compte du mécanisme de la bataille) peut ne comporter que trois engrenages. Évidemment, toutes les montres mentionnées ci-dessus étaient un exemple d'un simple mouvement à trois roues avec un cadran à une seule aiguille. De la roue principale, assise sur l'arbre du moteur, le mouvement était transmis à un petit engrenage, qui était sur le même axe que la roue de couronne (ou de roulement), qui était équipé de dents en forme de dents de scie et situées perpendiculairement à la roue axe. Cette roue faisait partie intégrante de l'échappement, ou échappement à broche, qui avait pour tâche de réguler la vitesse de la roue dentée. La couronne, recevant de l'énergie de l'engrenage, la dépensait pour la rotation de la broche, avec laquelle elle était en communication constante. La broche était équipée de deux palettes placées dessus contre les dents inférieures et supérieures de la couronne. Les palettes les unes par rapport aux autres étaient situées à un angle de 90 degrés et engageaient alternativement les dents de la couronne, provoquant la rotation de la broche à palettes dans un sens ou dans l'autre. Lorsque, par exemple, la dent saillante de la roue heurtait la palette inférieure et la frappait, cela entraînait la rotation de la broche sur son axe et, par conséquent, le fait que la palette supérieure pénétrait après un certain temps dans l'espace entre la dents situées au sommet de la roue. La pression exercée par la dent supérieure a inversé la rotation de la broche. La dent de la roue de déplacement était libérée à chaque tour de la broche. Mais la roue est immédiatement entrée en contact avec une autre palette, et ainsi tout le processus a été répété à nouveau. A chaque tour de broche, la roue n'avait le temps de tourner qu'une seule dent. La vitesse de rotation de la broche était déterminée par le régulateur, qui était, comme déjà mentionné, une bascule avec des charges se déplaçant le long de celle-ci. Si les poids étaient rapprochés de l'axe, la broche commençait à tourner plus vite et l'horloge s'accélérait. Si les charges étaient rapprochées du bord, l'horloge ralentissait. C'était le concept des premières montres mécaniques. Mais très vite leur dispositif est devenu sensiblement plus compliqué. Tout d'abord, le nombre de roues du mécanisme de transmission a augmenté. Cela était dû au fait qu'avec une différence significative du nombre de dents entre les roues motrices et motrices, des rapports de démultiplication très importants étaient obtenus, le mécanisme subissait une lourde charge et s'usait rapidement. La charge de ces montres diminuait très rapidement et devait être relevée cinq ou six fois par jour. De plus, pour créer de grands rapports de démultiplication, il fallait des roues de trop grand diamètre, ce qui augmentait les dimensions de la montre. Par conséquent, ils ont commencé à introduire des roues supplémentaires intermédiaires, dont la tâche était d'augmenter en douceur les rapports de démultiplication. Regardons, par exemple, le dessin de l'horloge de Vic, installée en 1370 dans le palais royal de Paris. Une corde avec un poids B à l'extrémité était enroulée autour d'un manche en bois A, d'environ 30 cm de diamètre. Un poids d'environ 500 livres (200 kg) a été largué d'une hauteur de 10 m en 24 heures. Des poids importants étaient nécessaires en raison du frottement important dans l'engagement des roues et de la présence d'un régulateur Bilyantse lourd. Toutes les pièces de la montre ont été fabriquées par des forgerons sur une enclume. Sur l'arbre A se trouvait la roue principale E, qui transmettait la rotation au reste des roues du mécanisme. Pour faciliter le remontage, il n'était pas relié rigidement à l'arbre, mais au moyen d'un cliquet F et d'une roue à rochet G. Ainsi, en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, l'arbre mettait la roue E en mouvement, et en tournant dans le sens antihoraire la laissait libre. Pour remonter la montre, on utilisait une roue dentée C, couplée à l'engrenage D. Elle facilitait la rotation de la manivelle. La grande roue a mis en mouvement l'engrenage situé sur l'essieu où se trouvait la deuxième roue - H, et ce dernier a mis en mouvement l'engrenage situé sur l'essieu où se trouvait la troisième roue ou roue de roulement I. ici de la même manière que décrit au dessus.
L'horloge de la tour était un mécanisme plutôt capricieux qui nécessitait une surveillance constante. La charge devait être soulevée plusieurs fois dans la journée. Le cours de la montre dépendait de la force de frottement, ils avaient donc besoin d'une lubrification constante. L'erreur de leur parcours quotidien selon les normes modernes était très grande. Mais malgré cela, ils sont restés longtemps l'instrument le plus précis et le plus courant pour mesurer le temps. Avec chaque décennie, le mécanisme de la montre est devenu plus compliqué. De nombreux autres appareils remplissant diverses fonctions ont commencé à être associés aux montres. Au final, la tour de l'horloge est devenue un appareil complexe avec de nombreuses aiguilles, des chiffres mobiles automatiques, un système de sonnerie varié et de magnifiques décorations. C'étaient à la fois des chefs-d'œuvre de technologie et d'art. Par exemple, le célèbre maître Junello Turriano avait besoin de 1800 roues pour créer une horloge de tour reproduisant le mouvement quotidien de Saturne, les heures de la journée, le mouvement annuel du Soleil, le mouvement de la Lune, ainsi que toutes les planètes de conformément au système ptolémaïque de l'univers. À d'autres heures, des marionnettes jouaient de véritables représentations théâtrales.
Ainsi, dans la tour de l'horloge de Prague (construite en 1402), avant le combat, deux fenêtres au-dessus du cadran ont été ouvertes et 12 apôtres en sont sortis. La terrible figure de la Mort, debout sur le côté droit du cadran, tournait la faux, puis le sablier, à chaque coup d'horloge, rappelant la fin de la vie. L'homme debout à côté de lui hocha la tête, comme s'il soulignait l'inévitabilité fatale. De l'autre côté du cadran se trouvaient deux autres chiffres. L'un représentait un homme avec un portefeuille à la main ; toutes les heures, il faisait sonner les pièces qui y étaient posées, montrant que le temps c'est de l'argent. Une autre figure représentait un voyageur frappant le sol en rythme avec son bâton. Elle a montré comment, au fil du temps, une personne avance sur le chemin de la vie, ou la vanité de la vie. Après le carillon de l'horloge, un coq est apparu et a chanté trois fois. Le Christ a été le dernier à apparaître dans la fenêtre et a béni tous les spectateurs qui se tenaient en dessous. La création de tels automates nécessitait des dispositifs logiciels spéciaux. Ils étaient mis en mouvement par un grand disque commandé par un mouvement d'horlogerie. Toutes les parties mobiles des figurines avaient leurs propres leviers. Pendant la rotation du cercle, ils montaient puis retombaient lorsque les leviers tombaient dans des découpes et des dents spéciales du disque rotatif. De plus, l'horloge de la tour avait un mécanisme séparé pour le combat (de nombreuses horloges battaient différemment un quart d'heure, une heure, midi et minuit), entraîné par son propre poids, et quatre cadrans (de chaque côté de la tour). Dans la seconde moitié du XVe siècle, remontent les toutes premières références à la fabrication de montres à moteur à ressort, qui ont ouvert la voie à la création de montres miniatures. La source d'énergie motrice d'une montre à ressort était un ressort enroulé et tendant à tourner autour d'un ressort, qui était un ruban d'acier élastique, soigneusement durci, enroulé autour d'un arbre à l'intérieur du tambour. L'extrémité extérieure du ressort était attachée à un crochet dans la paroi du tambour, tandis que l'extrémité intérieure était reliée à l'arbre du tambour. Dans un effort de retournement, le ressort fait tourner le tambour et la roue dentée qui lui est associée, qui à son tour transmet ce mouvement au système d'engrenage jusqu'au régulateur compris. Lors de la conception de telles montres, les artisans ont dû résoudre plusieurs problèmes techniques complexes. Le principal concernait le fonctionnement du moteur lui-même. En effet, pour le bon fonctionnement de l'horloge, le ressort doit agir sur le mécanisme à roue avec la même force pendant longtemps. Pour ce faire, vous devez le faire se dérouler lentement et uniformément. L'impulsion pour la création de montres à ressort a été l'invention de la constipation, qui n'a pas permis au ressort de se redresser immédiatement. C'était un petit loquet qui s'insérait dans les dents des roues et ne permettait au ressort de se dérouler que pour que tout son corps tourne en même temps, et avec lui les roues du mécanisme de l'horloge.
Le ressort ayant une force d'élasticité inégale aux différents stades de son déploiement, les premiers horlogers ont dû recourir à diverses astuces ingénieuses pour uniformiser sa course. Plus tard, lorsqu'ils ont appris à fabriquer de l'acier de haute qualité pour les ressorts de montre, ils n'étaient plus nécessaires. (Maintenant, dans les montres bon marché, le ressort est simplement assez long, conçu pour environ 30 à 36 heures de fonctionnement, mais il est recommandé de remonter la montre une fois par jour à la même heure. Utilisé uniquement dans la partie centrale lorsque la force de son élasticité est plus uniforme.)
Les améliorations les plus importantes du mécanisme de l'horloge ont été apportées dans la seconde moitié du XVIIe siècle par le célèbre physicien néerlandais Huygens, qui a créé de nouveaux régulateurs pour les horloges à ressort et à poids. Le joug, qui avait été utilisé pendant plusieurs siècles auparavant, présentait de nombreuses lacunes. Il est même difficile de le qualifier de régulateur au sens propre du terme. Après tout, le régulateur doit être capable d'oscillations indépendantes avec sa propre fréquence. La bascule n'était, en général, qu'un volant d'inertie. De nombreux facteurs externes ont influencé son travail, ce qui s'est reflété dans la précision de la montre. Le mécanisme est devenu beaucoup plus parfait lorsqu'un pendule a été utilisé comme régulateur.
Pour la première fois, l'idée d'utiliser un pendule dans les instruments les plus simples de mesure du temps est venue au grand scientifique italien Galileo Galilei. Selon une légende, en 1583, Galilée, alors âgé de dix-neuf ans, alors qu'il se trouvait dans la cathédrale de Pise, attira l'attention sur le balancement du lustre. Il remarqua, en comptant les battements du pouls, que le temps d'une oscillation du lustre restait constant, bien que l'oscillation devenait de plus en plus petite. Plus tard, en commençant une étude sérieuse des pendules, Galileo a découvert qu'avec une petite oscillation (amplitude) d'oscillation (seulement quelques degrés), la période d'oscillation du pendule ne dépend que de sa longueur et a une durée constante. De telles oscillations sont devenues connues sous le nom d'isochrones. Il est très important que dans les oscillations isochrones la période d'oscillation du pendule ne dépende pas de sa masse. Grâce à cette propriété, le pendule s'est avéré être un appareil très pratique pour mesurer de courtes périodes de temps.Sur cette base, Galilée a développé plusieurs compteurs simples qu'il a utilisés dans ses expériences. Mais en raison de l'amortissement progressif des oscillations, le pendule ne pouvait pas servir à mesurer de longues périodes de temps. La création des horloges à pendule consistait à relier un pendule à un appareil permettant d'entretenir ses oscillations et de les compter. À la fin de sa vie, Galileo a commencé à concevoir de telles montres, mais les choses n'ont pas été plus loin que les développements. Les premières horloges à pendule ont été créées après la mort du grand scientifique par son fils. Cependant, le dispositif de ces montres était strictement confidentiel, de sorte qu'elles n'avaient aucune influence sur le développement de la technologie. Indépendamment de Galilée, Huygens a assemblé une horloge mécanique à pendule en 1657. Lors du remplacement de la bascule par un pendule, les premiers concepteurs ont été confrontés à un problème difficile: comme déjà mentionné, le pendule ne crée des oscillations isochrones qu'à une faible amplitude, tandis que l'échappement à broche nécessitait une grande oscillation. Dans les premières heures de Huygens, le balancement du pendule atteignait 40 à 50 degrés, ce qui nuisait à la précision du mouvement. Pour pallier cette lacune, Huygens dut faire des miracles d'ingéniosité. À la fin, il a créé un pendule spécial qui, pendant le balancement, changeait de longueur et oscillait le long d'une courbe cycloïde. L'horloge de Huygens était incomparablement plus précise qu'une horloge à bascule. Leur erreur quotidienne ne dépassait pas 10 secondes (dans les montres à régulateur à joug, l'erreur variait de 15 à 60 minutes). Vers 1676, l'horloger anglais Clement invente l'échappement à ancre, très bien adapté à l'horloge à pendule, qui a une faible amplitude d'oscillation. Dans cette conception de la descente, une ancre à palettes était montée sur l'axe du pendule. Se balançant avec le pendule, les palettes étaient alternativement introduites dans la roue de roulement, subordonnant sa rotation à la période d'oscillation du pendule. A chaque oscillation, la roue avait le temps de tourner d'une dent. Grâce à ce mécanisme de déclenchement, le pendule recevait des chocs périodiques qui ne lui permettaient pas de s'arrêter. La poussée se produisait chaque fois que la roue en marche, libérée de l'une des dents d'ancrage, heurtait l'autre dent avec une certaine force. Cette poussée était transmise de l'ancre au pendule.
Le régulateur à pendule Huygens a révolutionné la technologie horlogère. Plus tard, Huygens a travaillé dur pour améliorer les montres à ressort de poche. Le principal problème des horlogers à cette époque était de créer leur propre régulateur pour montres de poche. Si même dans une horloge de tour stationnaire, la bascule était considérée comme insuffisamment adaptée, alors que dire d'une montre de poche constamment en mouvement, se balançant, secouant et changeant de position? Toutes ces fluctuations ont eu un effet sur le cours de l'horloge. Au XVIe siècle, les horlogers ont commencé à remplacer le bilyany à deux bras sous la forme d'un culbuteur par un volant rond. Cela a amélioré les performances de l'horloge, mais cela est resté insatisfaisant. Une amélioration importante du régulateur s'est produite en 1674, lorsque Huygens a attaché un ressort en spirale - un cheveu - au volant. Maintenant, lorsque la roue s'est écartée de la position neutre, les cheveux ont agi dessus et ont essayé de la remettre à sa place. Cependant, la roue massive a glissé à travers le point d'équilibre et a tourné dans l'autre sens jusqu'à ce que les cheveux la tirent à nouveau. Ainsi fut créé le premier régulateur d'équilibre ou balancier aux propriétés similaires à celles d'un pendule. Retiré de l'état d'équilibre, la roue du balancier a commencé à faire des mouvements oscillatoires autour de son axe. Le balancier avait une période d'oscillation constante, mais contrairement au pendule, il pouvait fonctionner dans n'importe quelle position, ce qui est très important pour les montres de poche et les montres-bracelets. L'amélioration de Huygens a fait la même révolution parmi les horloges à ressort que l'introduction d'un pendule dans les horloges murales fixes.
Le nouveau régulateur nécessitait une nouvelle conception d'échappement. Dans les décennies qui suivirent, divers horlogers développèrent plusieurs échappements ingénieux. L'échappement cylindrique le plus simple pour les montres à ressort a été inventé en 1695 par Thomas Tompion.
La roue de démarrage du Tompion était équipée de 15 dents "à pattes" de forme spéciale. Le cylindre lui-même était un tube creux dont les extrémités supérieure et inférieure étaient étroitement emballées avec deux tampons. Sur le tampon inférieur, un équilibreur avec un cheveu a été planté. Lorsque l'équilibreur oscillait vers la droite et vers la gauche, le cylindre tournait également dans le sens correspondant. Il y avait une découpe à 150 degrés sur le cylindre, passant au niveau des dents de la roue d'échappement. Lorsque la roue se déplaçait, ses dents entraient alternativement dans la découpe du cylindre l'une après l'autre. Grâce à cela, le mouvement isochrone du cylindre était transmis à la roue d'échappement et à travers elle à l'ensemble du mécanisme, et le balancier recevait des impulsions qui favorisaient ses oscillations. Auteur : Ryzhov K.V.
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