Il s'agit de la troisième partie d'une série en trois parties sur la reconstruction par Derek Pratt du H4 de John Harrison, lauréat du Longitude Award (le premier chronomètre de marine de précision au monde).Cet article a été publié pour la première fois dans The Horological Journal (HJ) en avril 2015, et nous les remercions d'avoir généreusement accordé l'autorisation de le republier sur Quill & Pad.
Pour en savoir plus sur Derek Pratt, découvrez la vie et l'époque du légendaire horloger indépendant Derek Pratt, la reconstruction par Derek Pratt du John Harrison H4, la première horloge astronomique marine de précision du monde (partie 1 sur 3) et le H4 de John Harrison pour le plateau de diamants reconstitué par Derek Pratt, le premier chronomètre de marine de précision au monde (partie 2, il y a 3 parties au total).
Après avoir réalisé le plateau à diamants, on passe à la mise en marche de la montre, mais sans remontoir, et avant que tous les bijoux ne soient terminés.
Le grand balancier (50,90 mm de diamètre) est constitué d'un tableau de bord trempé, revenu et poli.La roue est serrée entre deux plaques pour durcir, ce qui contribue à réduire la déformation.
La plaque durcie du balancier H4 de Derek Pratt montre le balancier à un stade ultérieur, avec l'axe et le mandrin en place.
Le levier d'équilibrage est un mandrin mince de 21,41 mm avec un tour de taille réduit à 0,4 mm pour le montage du plateau et du mandrin d'équilibrage.Le personnel allume le tour de l'horloger et termine son tour.Le mandrin en laiton utilisé pour la palette est fixé au travailleur avec une goupille fendue et la palette est insérée dans le trou en forme de D du mandrin.
Ces trous sont réalisés sur la plaque de laiton à l'aide de notre EDM (machine à décharge électrique).L'électrode de cuivre selon la forme transversale de la palette est enfoncée dans le laiton, puis le trou et le contour extérieur du travailleur sont traités sur la fraiseuse CNC.
La finition finale du mandrin est réalisée à la main à l'aide d'une lime et d'une polisseuse en acier, et le trou de la goupille fendue est réalisé à l'aide d'une perceuse Archimède.C’est une combinaison intéressante de travaux high-tech et low-tech !
Le spiral a trois cercles complets et une longue queue droite.Le ressort est effilé, l'extrémité du goujon est plus épaisse et le centre se rétrécit vers le mandrin.Anthony Randall nous a fourni de l'acier au carbone à 0,8 %, qui a été étiré en une partie plate puis poli en un cône à la taille du spiral H4 d'origine.Le ressort aminci est placé dans un moule en acier pour durcissement.
Nous avons de bonnes photos du ressort d'origine, ce qui nous permet de dessiner la forme et de l'usiner CNC.Avec un ressort aussi court, les gens s'attendraient à ce que le balancier oscille violemment lorsque le bâton se tient debout mais n'est pas contraint par les bijoux sur le pont du balancier.Cependant, comme la longue queue et le spiral deviennent plus fins, si le balancier et le spiral sont réglés pour vibrer, uniquement appuyés sur le pivot inférieur, et que les rubis situés au-dessus sont retirés, l'arbre du balancier sera étonnamment stable.
Le balancier et le spiral présentent un point d'erreur de connexion important, comme prévu pour un spiral aussi court, mais cet effet est réduit par l'épaisseur effilée et la longue queue du spiral.
Laissez tourner la montre, entraînée directement depuis le train, et l'étape suivante consiste à fabriquer et installer le remontoir.L’axe du quatrième tour constitue une intéressante intersection à trois.A cette époque, il y a trois roues coaxiales : la roue de quatrième, la roue de compteur et la roue motrice des secondes centrales.
La troisième roue taillée intérieurement entraîne la quatrième roue de manière normale, qui à son tour entraîne le système de remontoir constitué d'une roue de blocage et d'un volant d'inertie.La roue gyroscopique est entraînée par le quatrième axe via un ressort de remontoir, et la roue gyroscopique entraîne la roue d'échappement.
Lors de la connexion du quatrième tour, le conducteur reçoit le remontoir, la roue de contrate et la roue de seconde centrale pour la reconstruction H4 de Derek Pratt.
Il y a un mandrin mince et mince dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, passant à travers le mandrin creux de la quatrième roue, et la roue motrice de la trotteuse est installée du côté du cadran dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Le ressort Remontoir est réalisé à partir du ressort moteur de la montre.Il mesure 1,45 mm de haut, 0,08 mm d'épaisseur et environ 160 mm de long.Le ressort est fixé dans une cage en laiton montée sur le quatrième axe.Le ressort doit être placé dans la cage comme une bobine ouverte, et non sur la paroi du barillet comme c'est habituellement le cas dans un barillet de montre.Pour y parvenir, nous avons utilisé quelque chose de similaire à celui utilisé pour fabriquer les spiraux afin de donner au ressort de remontoir la bonne forme.
Le déclencheur du Remontoir est contrôlé par un cliquet pivotant, une molette de blocage et un volant d'inertie permettant de contrôler la vitesse de rembobinage du remontoir.Le cliquet comporte cinq bras montés sur le mandrin ;un bras tient la patte et la patte s'engage avec la goupille de dégagement sur le mandrin opposé.Lorsque la toupie tourne, l'une de ses goupilles soulève doucement le cliquet jusqu'à la position où l'autre bras libère la roue de blocage.La molette de verrouillage peut alors tourner librement d'un tour pour permettre au ressort d'être rembobiné.
Le troisième bras comporte un galet pivotant prenant appui sur une came montée sur un axe de blocage.Cela maintient le cliquet et le cliquet éloignés de la trajectoire de la goupille de déverrouillage lors du rembobinage et la roue de marche arrière continue de tourner.Les deux bras restants sur le cliquet sont des contrepoids qui équilibrent le cliquet.
Tous ces composants sont très délicats et nécessitent un classement et un tri manuels minutieux, mais ils fonctionnent de manière très satisfaisante.La feuille volante a une épaisseur de 0,1 mm, mais a une plus grande surface ;cela s'est avéré être une partie délicate car le patron central est une personne avec la girouette.
Le remontoir est un mécanisme astucieux et fascinant car il se rembobine toutes les 7,5 secondes, pour ne pas avoir à attendre longtemps !
En avril 1891, James U. Poole révisa la H4 originale et rédigea un rapport intéressant sur son travail pour le Watch Magazine.À propos du mécanisme de remontoir, il déclare : « Harrison décrit la structure de la montre.J'ai dû tâtonner à travers une série d'expériences pénibles et, pendant plusieurs jours, j'ai désespéré de pouvoir le remonter.L'action du train remontoir est si mystérieuse que même si vous l'observez attentivement, vous ne pouvez pas la comprendre correctement.Je doute que ce soit vraiment utile.
Une personne malheureuse !J'aime son honnêteté décontractée dans la lutte, peut-être que nous avons tous eu des frustrations similaires sur le banc !
Le mouvement des heures et des minutes est traditionnel, entraîné par un grand engrenage monté sur l'axe central, mais l'aiguille centrale des secondes est portée par une roue située entre le grand engrenage et la roue des heures.La roue centrale des secondes tourne sur le grand engrenage et est entraînée par la même roue de comptage montée sur l'extrémité cadran de l'axe.
Le mouvement H4 H4 de Derek Pratt montre l'entraînement du grand rouage, de la roue des minutes et de la roue centrale des secondes.
La profondeur de l'entraînement central de la trotteuse est aussi profonde que possible pour garantir que la trotteuse ne « tremble » pas lorsqu'elle fonctionne, mais qu'elle doit également fonctionner librement.Sur le H4 d'origine, le diamètre de la roue motrice est 0,11 mm plus grand que celui de la roue menée, bien que le nombre de dents soit le même.Il semble que la profondeur soit délibérément trop profonde, puis la roue motrice est « surmontée » pour fournir le degré de liberté requis.Nous avons suivi une procédure similaire pour permettre un fonctionnement libre avec un jeu minimal.
Utilisez l'outil de finition pour obtenir le plus petit jeu lors de l'entraînement de l'aiguille centrale des secondes du Derek Pratt H4.
Derek a terminé trois mains, mais elles ont besoin d'être triées.Daniela a travaillé sur les aiguilles des heures et des minutes, polies, puis durcies et trempées, et enfin bleuies au sel bleu.L’aiguille centrale des secondes est polie au lieu d’être bleue.
Harrison avait initialement prévu d'utiliser un dispositif de réglage à crémaillère et pignon dans la H4, ce qui était courant dans les montres Edge de l'époque, et comme le montre l'un des dessins réalisés lors de l'inspection de la montre par le Comité de longitude.Il a dû abandonner le support très tôt, même s'il l'avait utilisé dans les montres Jefferys et avait utilisé un compensateur bimétallique pour la première fois au H3.
Derek a voulu essayer cet arrangement et a fabriqué une crémaillère et un pignon et a commencé à fabriquer des bordures compensatoires.
Le H4 d'origine possède toujours un pignon pour installer la plaque de réglage, mais il lui manque une crémaillère.Le H4 ne disposant pas actuellement de rack, il est décidé d'en faire une copie.Bien que la crémaillère et le pignon soient faciles à régler, Harrison a dû trouver facile de se déplacer et de perturber la vitesse.La montre peut maintenant être remontée librement et est soigneusement installée pour le goujon du spiral.La méthode de montage du goujon peut être ajustée dans n’importe quelle direction ;cela aide à positionner le centre du ressort de manière à ce que la barre d'équilibre soit droite au repos.
La bordure à compensation de température est constituée de barres de laiton et d'acier fixées ensemble par 15 rivets.La goupille de bordure à l'extrémité de la bordure de compensation entoure le ressort.À mesure que la température augmente, la bordure se plie pour raccourcir la longueur effective du ressort.
Harrison avait espéré utiliser la forme de l'arrière du plateau pour corriger les erreurs d'isochronisme, mais il a constaté que cela ne suffisait pas et il a ajouté ce qu'il a appelé une épingle « cycloïde ».Celui-ci est ajusté pour entrer en contact avec la queue du spiral et accélérer la vibration avec une amplitude sélectionnée.
A ce stade, la plaque supérieure est remise à Charles Scarr pour gravure.Derek avait demandé que la plaque signalétique soit inscrite comme l'original, mais son nom était gravé sur le bord du skateboard à côté de la signature d'Harrison et sur le pont de la troisième roue.L'inscription se lit comme suit : "Derek Pratt 2004-Chas Frodsham & Co AD2014".
Inscription : « Derek Pratt 2004 – Chas Frodsham & Co 2014 », utilisée pour la reconstruction H4 de Derek Pratt
Après avoir rapproché le spiral de la taille du ressort d'origine, chronométrez la montre en retirant de la matière du bas du balancier, ce qui rend le balancier un peu plus épais pour permettre cela.La minuterie de la montre Witschi est très utile à cet égard car elle peut être réglée pour mesurer la fréquence de la montre après chaque réglage.
C’est un peu non conventionnel, mais cela permet d’équilibrer un équilibre aussi important.Alors que le poids s'éloignait lentement du bas du balancier, la fréquence approchait de 18 000 fois par heure, puis la minuterie était réglée sur 18 000 et l'erreur de la montre pouvait être lue.
La figure ci-dessus montre la trajectoire de la montre lorsqu'elle part d'une faible amplitude puis se stabilise rapidement jusqu'à son amplitude de fonctionnement à un rythme constant.La trace montre également que le remontoir se rembobine toutes les 7,5 secondes.La montre a également été testée sur une ancienne minuterie de montre Greiner Chronographic à l'aide de traces de papier.Cette machine a pour fonction de régler un fonctionnement lent.Lorsque l’alimentation du papier est dix fois plus lente, l’erreur est dix fois amplifiée.Ce réglage permet de tester facilement la montre pendant une heure ou plus sans sombrer dans les profondeurs du papier !
Des tests à long terme ont montré certains changements de vitesse et ont révélé que la transmission de seconde centrale est très critique, car elle a besoin d'huile sur le gros engrenage, mais elle doit être une huile très légère, afin de ne pas provoquer trop de résistance et réduire la plage d'équilibre.L'huile de montre la plus basse viscosité que nous puissions trouver est la Moebius D1, qui a une viscosité de 32 centistokes à 20°C ;cela fonctionne bien.
La montre n'a pas de réglage de l'heure moyenne comme elle a été installée plus tard dans la H5, il est donc facile de faire de petits ajustements sur l'aiguille cycloïdale afin d'affiner la vitesse.La goupille cycloïdale a été testée dans différentes positions, et tôt ou tard elle toucherait le ressort pendant sa respiration, et il y avait également différents espaces au niveau des goupilles de bordure.
Il ne semble pas y avoir d'emplacement idéal, mais il est défini là où le taux de changement avec l'amplitude est minime.Le changement de taux avec l'amplitude indique qu'un remontoir est nécessaire pour lisser l'impulsion d'équilibre.Contrairement à James Poole, nous pensons que le remontoir est vraiment utile !
La montre était déjà en service en janvier 2014, mais quelques ajustements sont encore nécessaires.La puissance disponible de l'échappement dépend des quatre ressorts différents de la montre, qui doivent tous être équilibrés entre eux : le ressort moteur, le ressort moteur, le ressort de remontoir et le spiral.Le ressort moteur peut être réglé selon les besoins, puis le ressort de maintien qui fournit le couple lors du remontage de la montre doit être suffisant pour resserrer complètement le ressort de remontoir.
L'amplitude du balancier dépend du réglage du ressort de remontoir.Quelques ajustements sont nécessaires, notamment entre le ressort de maintenance et le ressort de remontoir, afin d'obtenir le bon équilibre et d'avoir suffisamment de puissance dans l'échappement.Chaque réglage du ressort de maintien nécessite le démontage de l'ensemble de la montre.
En février 2014, la montre s'est rendue à Greenwich pour être photographiée et photographiée pour l'exposition « Explore Longitude-Ship Clock and Stars ».La vidéo finale présentée dans l'exposition décrivait bien la montre et montrait chaque pièce en cours d'assemblage.
Une période de tests et d'ajustements a eu lieu avant la livraison de la montre à Greenwich en juin 2014. Il n'y avait pas de temps pour un test de température approprié et il a été constaté que la montre était surcompensée, mais elle a fait fonctionner l'atelier à une température assez uniforme. .Lorsqu'il a fonctionné sans être dérangé pendant 9 jours, il est resté à plus ou moins deux secondes par jour.Pour remporter le prix de 20 000 £, il doit respecter un temps de plus ou moins 2,8 secondes par jour au cours du voyage de six semaines aux Antilles.
Terminer le H4 de Derek Pratt a toujours été un projet passionnant comportant de nombreux défis.Chez Frodshams, nous accordons toujours à Derek la plus haute évaluation, que ce soit en tant qu'horloger ou en tant qu'agréable collaborateur.Il partage toujours généreusement ses connaissances et son temps pour aider les autres.
Le savoir-faire de Derek est excellent et malgré de nombreux défis, il a investi beaucoup de temps et d'énergie pour faire avancer son projet H4.Nous pensons qu'il sera satisfait du résultat final et sommes heureux de montrer la montre à tout le monde.
La montre a été exposée à Greenwich de juillet 2014 à janvier 2015 avec les cinq minuteries originales Harrison et de nombreuses autres œuvres intéressantes.L'exposition a entamé une tournée mondiale avec Derek's H4, de mars à septembre 2015 à la bibliothèque Folger Shakespeare à Washington, DC ;suivi de Mystic Seaport, Connecticut, de novembre 2015 à avril 2016 ;puis De mai 2016 à octobre 2016, rendez-vous à l'Australian Maritime Museum de Sydney.
L'achèvement du H4 de Derek est le fruit d'un effort d'équipe de la part de tout le monde à Frodshams.Nous avons également bénéficié de l'aide précieuse d'Anthony Randall, de Jonathan Hird et d'autres personnes de l'industrie horlogère qui nous ont aidés, Derek et nous, à mener à bien ce projet.Je tiens également à remercier Martin Dorsch pour son aide dans la photographie de ces articles.
Quill & Pad tient également à remercier The Horological Journal de nous avoir permis de republier ici les trois articles de cette série.Si vous les avez manqués, vous aimerez peut-être aussi : La vie et l'époque du légendaire horloger indépendant Derek Pratt (Derek Pratt) Rebuilding John Harrison (John Harrison) ) H4, le premier chronomètre de marine de précision au monde (partie 1 sur 3) pour Derek Pratt (Derek Pratt) pour reconstruire John Harrison (John Harrison) pour fabriquer le plateau de diamants H4, le premier chronomètre de marine de précision au monde (partie 2 sur 3)
Désolé.Je recherche mon ami d'école Martin Dorsch, c'est un horloger allemand de Ratisbonne.Si vous le connaissez, pouvez-vous lui communiquer mes coordonnées ?Merci!Zheng Junyu