Échappement duplex (2Hz)

Vitesse 1:3

Échappement duplex (2Hz)

Vitesse réelle de fonctionnement

Adaptation de l’échappement pour pendule réalisé par Jean-Baptiste Dutertre, l’échappement duplex a trouvé sa conception fonctionnelle et définitive vers 1750 par Pierre Leroy.

Il tire son nom du double profil de sa roue d’échappement, composée de deux séries de dents distinctes, chacune remplissant un rôle précis (dégagement et impulsion) dans le processus de libération et de transmission de l’énergie.

Durant un siècle, l’échappement duplex connaitra plusieurs évolutions améliorant sa précision et réduisant son coût de production (les roues d’échappement pouvant être fabriquée par étampage). L’une des variantes les plus connues de l’échappement duplex a été mise au point par Charles-Edouard Jacot. L’échappement duplex-Jacot fonctionne à 3 coups perdus soit une impulsion toutes les quatre alternances. Associé à un balancier oscillant à 14’400A/h (soit 4 alternances par seconde) il permet donc d’afficher une seconde morte sans avoir à y dédier un mécanisme spécifique (l’aiguille de secondes fait un saut par seconde).

Contemporain de l’échappement à cylindre, l’échappement duplex a connu un grand succès avant d’être lui aussi supplanté et remplacé par l’échappement à ancre suisse.

Figure 1

L’échappement duplex tel qu’il est décrit ici est un échappement à un coup perdu car il ne transmet au balancier qu’une impulsion par oscillation et à repos frottant car une dent de repos de la roue d’échappement reste constamment en appui contre le rouleau lorsque le balancier effectue son arc supplémentaire. L’axe de balancier porte un cylindre encoché, généralement en rubis qui est appelé le rouleau. Celui-ci est collé à l’axe de balancier. Au dessus du rouleau se trouve le plateau chassé sur l’axe de balancier. Ce plateau est muni du doigt d’impulsion (ou doigt de levée) en acier ou en rubis pour les constructions les plus qualitatives. En périphérie de la roue d’échappement se trouve une rangée de dents pointues appelées dents de repos alors qu’en champs, sur la serge de cette même roue, se trouve une autre rangée de dents trapzoïdales appelées dents d’impulsion. Selon les constructions, la roue d’échappement peut comporter enre 12 et 15 dents de chaue sorte (toujours un nombre égal pour chaque sorte).

Figure 1

Le fonctionnement de l’échappement duplex peut être divisé en quatre phases qui se déroulent immuablement selon le même cycle à chaque oscillation de l’organe régulateur. Ces quatre phases sont :

  1. Le repos
  2. Le dégagement (petite levée)
  3. L’impulsion (grande levée)
  4. L’alternance muette (coup perdu)

Détaillons ci-dessous l’action de chacun des composants durant chacune des quatre phases:

1. Le repos

Alors que la balancier effectue son arc supplémentaire, une dent de repos est en appui contre le rouleau (Figure 2).

 

Figure 2

2. Le dégagement (petite levée)

Lorsque le balancier termine son arc supplémentaire descendant, la dent de repos appuyée contre la périphérie du rouleau pénètre dans l’encoche du rouleau, libérant ainsi la roue d’échappement (Figure 3).

 

Figure 3

3. L’impulsion (grande levée)

La roue d’échappement rattrape le plateau. Une dent d’impulsion de la roue d’échappement entre en contact avec le doit d’impulsion porté par le plateau (Figure 4).

 

Figure 4

Dès que la phase d’impulsion est terminée, la prochaine dent de repos de la roue vient s’appuyer contre la circonférence du rouleau alors que le balancier effectue son arc supplémentaire ascendant (Figure 5).

Figure 5

4. L’alternance muette (coupe perdu)

Le balancier effectue cette alternance sans recevoir d’impulsion. Le doigt d’impulsion du plateau passe entre deux dents d’impulsion sans qu’il n’y ait le moindre contact entre ceux-ci. La dent de repos reste en appui contre le rouleau. Au passage de l’encoche contre la dents de repos, la roue effectue un bref soubresaut (faible mouvement d’avance et de recul) (Figure 6).

 

Figure 6

Note:

Pour une vision complète du fonctionnement de l’échappement duplex, se référer aux deux animations figurant en tête de cette page.

Avantages

L’échappement duplex présente plusieurs avantages notables :

  • Grande régularité du balancier due à la séparation des phases d’impulsion et de repos.
  • Friction réduite comparée à l’échappement à cylindre ou à verge.
  • Simplicité relative du mécanisme, avec un faible nombre de composants mobiles en interaction.
  • Coût de fabrication restreint, la roue d’échappement pouvant être fabriquée par étampage.

Ces qualités le rendent particulièrement adapté aux montres de poche de haute précision utilisées avant l’avènement de l’échappement à ancre suisse.

Inconvénients

Malgré ses mérites techniques, l’échappement duplex présente aussi plusieurs limitations :

  • Fragilité mécanique, en particulier de la roue d’échappement à double profil dont les dents de repos sont relativement délicates.
  • Sensibilité aux chocs, rendant son usage peu adapté aux montres portées dans des conditions dynamiques.
  • Impulsion unidirectionnelle, nécessitant des réglages précis pour équilibrer les oscillations du balancier.

Ces défauts ont contribué à sa disparition progressive au profit d’échappements plus fiables et comprenant moins de frottements (échappements libres)