Equation de temps - Partie 2
Solutions techniques pour réaliser une équation de temps
Dans cette deuxième partie nous présentons les différentes solutions techniques pour la réalisation de pendules et montres à équation de temps discutées par Ferdinand Berthoud dans son Essai sur l'Horlogerie. Cet ouvrage, publié en 1763, a quelques siècles d'existence! Néanmoins les principes de réalisation et la qualité des développement de l'époque n'ont rien à envier à ceux des gardes-temps actuels.
Aujourd'hui les matériaux et les techniques d'usinage ont évolué, mais les concepts présentés par Ferdiand Berthoud gardent toute leur pertinence aujourd'hui.
construction proposée à l'Académie des Sciences en 1752
Cette construction inventée par Berthoud est qualifiée dans ses ouvrages tardifs "d'une difficile exécution" et il "ne conseille pas d'en faire usage" ! Cependant l'idée est très intéressante, en voici donc les principales caractéristiques.
Cette montre présente deux aiguilles des minutes au centre, l'une pour le temps moyen et l'autre pour le temps vrai. Aujourd'hui on appelle ça une équation marchante. Elle permet également d'indiquer les quantièmes, le mois et les années bissextiles.
Elle utilise une came qui tourne sur une roue annuelle de 366 jours, mais contrairement aux autres solutions présentées ultérieurement par Berthoud la came ne contient pas l'information de l'écart entre le temps vrai et le temps moyen, mais la variation de cet écart d'un jour à l'autre.
Par exemple, si le 10 septembre l'écart entre le temps vrai et le temps moyen est de 3 minutes 23 secondes, et le 11 septembre il est de 3 minutes 44 secondes, alors la came du système discuté ici donne - lorsqu'elle est positionnée sur le 11 septembre - l'information sur les 21 secondes entre la situation du 10 septembre et celle du 11 septembre.
Pour détailler la façon dont l'information lue par le palpeur sur la came est utilisée pour actionner l'aiguille du temps vrai il faut d'abord présenter le système sur lequel la roue des minutes vraies est montée.
Equation de temps proposée par F. Berthoud en 1752 à l'Académie des Sciences
Sur la périphérie de la roue B des minutes moyennes (portant l'aiguille des minutes moyennes) est fixé l'axe d'une étoile I à 20 branches, qui fait donc un mouvement circulaire en 1 heure avec la roue des minutes. D'autre part une roue des minutes vraies est placée concentriquement à la roue des minutes moyennes et elle engrène avec le pignon de l'étoile à 20 branches. Tant que l'étoile n'effectue pas de rotation supplémentaire sur elle même les deux roues des minutes (moyennes et vraies) sont donc parfaitement solidaires.
C'est en générant une rotation supplémentaire de l'étoile, d'amplitude plus ou-moins grande, que l'ajustement des minutes vraies va se faire.
A cet effet, la bascule LMN qui lit sur l'une de ses extrémité les informations sur la came, possède dans sa deuxième extrémité un bras perpendiculaire muni de deux chevilles. En fonction du positionnement de la bascule, ces chevilles viennent crocher au passage les branches de l'étoile pour la faire tourner dans un sens ou dans l'autre.
Cependant il y a une difficulté supplémentaire: l'aiguille des minutes fait 24 tours par jour et l'action des chevilles sur l'étoile ne doit se faire qu'une seule fois par jour. Donc Berthoud a imaginé un dispositif supplémentaire qui fait monter et descendre la bascule et ses chevilles pour que l'interaction avec l'étoile ne puisse avoir lieu qu'une seule fois sur 24 heures. Ce dispositif est placé sur la roue O proche du point de rotation M de la bascule.
La gestion des années bissextiles et non-bissextiles se fait également par un système de montée et descente d'un pièce qui permet de faire tourner la roue annuelle de 2 dents entre le 28 février et le 1 mars des années normales.