I) Arithmomètre de 1848 (T1849)

Ce magnifique brevet, découvert depuis peu, nous révèle un système de retenue tout à fait étonnant !

Ce qui est curieux, c'est l'abandon de la roue de retenue, présente sur toutes les autres machines, de 1820 à 1880 !
Habituellement, au dessus du cylindre se trouve un axe carré, libre en rotation, sur lequel on trouve 3 roues dentées (ou pignons).
La première, reliée par une fourche au curseur, est amovible, et se déplace le long de l'axe carré en fonction de la valeur du multiplicande posée par l'opérateur.
La seconde se déplace très légèrement pendant la phase de retenue, de manière à pouvoir engrener avec la dent située juste en dessous.
La troisième, conique, transmet au totalisateur le nombre d'unités découlant de l'opération.

Mais là ! rien de tout cela ! juste la première roue coulissante (que l'on appellera plus tard "roue satellite) ! celle qui est reliée au curseur !

En conséquence, pour pouvoir effectuer la retenue, Thomas a été obligé de rallonger la dent de retenue de telle manière que celle-ci puisse engrener avec la roue coulissante A, que celle-ci soit en position 0,1,2,3,4,5,6,7,8 ou 9 sur l'échelle du cylindre.

On se retrouve donc avec une dent plus longue que le cylindre lui-même !

Pour que cette dent n'engrène pas à tout-va, Thomas a mis au point une dent extractible, logée dans le cylindre. En phase de retenue, elle va sortir de son logement et venir se mettre au même niveau que les neuf dents du cylindre ! (Fig. A, B). Un ressort, logé dans le cylindre, va pousser une pièce cylindrique X située sur le même axe. Cette pièce, raccordée à la dent par un petit bras perpendiculaire, va la faire sortir. La dent possède deux fentes inclinées qui coulissent sur deux goupilles. Quand la dent est poussée, elle glisse sur les deux goupilles, ce qui la fait monter, et donc sortir du cylindre.

En fin de rotation, une rampe hélicoïdale va repositionner l'ensemble en phase de non engrenage.

Fig. A

Fig. B

 II) Conclusion

Pour un drôle de mécanisme, c'est un drôle de mécanisme ! Si on on retrouve la goupille de blocage de T1822, ainsi que la rampe hélicoïdale permettant de remettre tout ce beau monde en place, le principe de la dent extractible est pour le moins original et sort un peu du schéma "Thomasien".

Arithmomètre Thomas de 1848 construit par Piolaine

III) Sources

"Brevet N° 8282 du 25 avril 1849"

Extrait :

« Au dessous de chaque cadran est fixé une roue à 10 dents et le cadran porte une pointe ou un petit bras qui fait partir une détente lorsque le cadran passe du 9 au 0 ou du 0 au 9 (Voir fig.1 & fig.2)

 Dans l’intérieur, on voit (figure 2) des cylindres cannelés de 20 dents dont on en a coupé onze sur toute la longueur, puis les neuf restantes sont coupées par neuvièmes, en forme d’escalier pour représenter le chiffre du multiplicande de 1 à 9  (voir la figure 5 qui représente un des cylindres, ils ont 0m07 de longueur).
Une dixième dent mobile est placée à la suite des 9 dents comme il est expliqué ci-après.

 Les dents des cylindres peuvent engrener dans une petite roue de dix dents qui est conduite par une fourche attachée au bouton indicateur. La petite roue glisse sur un arbre carré et se laisse conduire au chiffre du multiplicande. Alors cette place la fait engrener à la section des dents dont le nombre est égal au chiffre indiqué par le bouton.
Quand le cylindre a fait un tour, il a tourné la petite roue du nombre de dents qu’indique le chiffre et le cadran a rendu ce chiffre visible.
Un cliquet soulevé par les dents des cylindres accompagne les petites roues. Lorsqu’elles ne sont plus en prise avec les dents du cylindre, le cliquet tombe et les arrête. 

A la gauche de ces cylindres est un autre cylindre taillé en spirale (voir figure 7). Une fente taillée dans sa longueur permet à un bras conduit par un bouton, de régler le nombre de tours que les cylindres doivent faire ensemble pour représenter un des chiffres du multiplicateur.

Ainsi quand le bouton du multiplicateur est au N° 9, le multiplicande, fut-il de dix chiffres, sera multiplié par 9.

Tous les cylindres du multiplicande, y compris celui du multiplicateur engrènent dans une suite de roues, dont l’une sera armée d’une manivelle, de manière que chaque tour de manivelle fait faire un tour à tous les cylindres ensemble (voir cet engrenage figure 3).

On obtient ce même mouvement par un arbre placé sur la longueur de la platine engrenant  [….] roues de champ, avec celles des cylindres. Ce mouvement est bien meilleur, mais il est plus dispendieux. 

Sur les cylindres placés entre le premier et le dernier, il y a un système d’engrenage pour opérer les retenues. Une dent mobile, qui prend toute la longueur du cylindre, remplace la dixième dent. Elle est cachée dans l’épaisseur du cylindre (Fig. 6) et ne parait au niveau des autres dents pour engrener avec la petite roue que pour produire la retenue (Fig. 6)

Pour produire cet effet, un ressort à boudin sur l’arbre du cylindre, comme on le voit figure 6, pousse  la dent à sortir sur deux plans inclinés ; Un plan incliné fixé sur la platine comprime le ressort en repoussant la dent à chaque tour de cylindre ; Un petit bras qui communique avec le cadran de droite tient le ressort bandé pendant tout le temps qu’il n’y a pas de retenue à reporter, mais lorsque le cadran passe du 9 au 0 ou du 0 au 9, la petite cheville ou le petit bras du cadran fait partir le cliquet, et le ressort pousse la dent du chiffre de gauche, et quand le chiffre est produit, la retenue vient s’ajouter.

 C’est ici le cas d’expliquer pourquoi on a coupé entièrement onze dents des cylindres ; Ce vide était indispensable pour opérer les retenues ; Il faut que chaque cylindre puisse recevoir la retenue après avoir produit son chiffre. Pour que cela puisse avoir lieu, il faut que les retenues se fassent successivement l’une après l’autre : il a donc fallu que les dizaines se produisent avant les centaines, celles des centaines avant celle des milles et ainsi de suite. C’est pourquoi il faut placer les cylindres de manière à engrener avec les roues du chiffre multiplicande les uns après les autres. On doit laisser 2 dents de différence entre chaque cylindre ; C’est-à-dire le second cylindre aura 2 dents de vide, le troisième 4 dents, le cinquième 6 dents, le sixième 8 dents.
Chaque cylindre doit avoir deux dents de coupées par chaque chiffre du multiplicande, pour lequel la machine est construite, plus une pour la retenue, ce qui fait pour la machine à cinq chiffres onze dents.»