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Régulateur à boules de James Watt

Régulateur à boules de James Watt
Jean Digeon
1975.6.1
Fin XIXe – début XXe
Fonte, acier, cuivre, bois
H. : 109 cm, L. : 60 cm, L. : 46,5 cm




Les premiers régulateurs à boules furent conçus à destination des moulins à vent. Cet outil permit de réguler la vitesse de rotation des machines. Soumis aux variations de vitesse, il agissait sur l’admission de la vapeur pour en adapter le débit à l’importance du travail demandé à la machine. Un régulateur efficace devait allier stabilité, rapidité et sensibilité. Ce dispositif était composé de deux pendules terminés par des boules. Le mouvement du dispositif se transmettait à un manchon par deux biellettes.

L’outil utilisé était alors un régulateur dont les boules ne s’écartaient que tangentiellement par rapport au cercle de rotation. En 1788, James Watt conçu un régulateur centrifuge qu’il adapta à sa machine à vapeur, créée peu de temps auparavant. Il ne déposa pas de brevet, considérant que son dispositif n'était qu'une adaptation de celui des moulins.

Au repos, les boules pendaient à la verticale. Lors du fonctionnement de la machine, elles s’écartaient sous l’effet de la force centrifuge. Néanmoins, ce système ne permettait pas une action suffisante de la pesanteur, les oscillations étant désordonnées. C’est pourquoi il importa d’augmenter l’effet de la pesanteur, soit par un contrepoids, soit par des ressorts.
Lorsque la puissance de la machine augmentait, les boules se mettaient à tourner plus vite, entraînant une diminution de l’admission de la vapeur et ainsi une réduction de la vitesse. A l’inverse, lors d’un ralentissement, les boules tournaient moins vite, augmentant alors l’admission de la vapeur et la vitesse.

Ce modèle réduit fut conçu par Jules Digeon (1844-1901). Au XIXe siècle, le développement des écoles techniques ou d’ingénieurs entraîna une hausse de la construction de modèles pédagogiques. Jules Digeon étudia à l’École des Arts et Métiers de Châlons-sur-Marne. Diplômé, il s’installa ensuite à Paris et ouvrit un cabinet d’ingénieur civil. Sur le conseil des professeurs du Conservatoire, Digeon monta un atelier de construction mécanique en 1873. Le Conservatoire fit rapidement appel à son savoir-faire pour réparer des objets des collections. Digeon décida alors d’orienter son atelier vers la construction de modèles pédagogiques. Il présenta ses réalisations à l’occasion d’expositions internationales et reçut plusieurs médailles. Dans les années 1880, du fait de la multiplication des commandes, les ateliers Digeon s’agrandirent. Les modèles Digeon firent école : d’autres ateliers prirent le relai. La première guerre mondiale mit cependant fin à cet essor des modèles réduits.