Fonctionnement d’une montre mécanique
Nous y voilà enfin, mon premier article sur l’horlogerie ! C’est ma passion (et mon métier), et j’espère que cet article sera à la hauteur de vos attentes. En premier lieu, je voulais aborder les différences entre une montre mécanique et une montre à quartz, mais en rédigeant cet article, je me suis rendu compte de la quantité importante d’informations dédiées aux principes de fonctionnement de la montre mécanique, et j’ai décidé de diviser le sujet en deux !
En effet, je consacrerai un second article (surement dans la foulée) aux principes de fonctionnement de la montre à quartz, et nous pourrons par analogie mettre en évidence les différences fondamentales entre ces 2 types de montres.
Il me semblait nécessaire de commencer en présentant le fonctionnement d’une montre mécanique parce qu’on a tendance à oublier qu’à l’Ère du tout électrique, une majorité de personnes ont oublié ou ne savent simplement pas qu’une montre peut fonctionner sans pile. Et pour être honnête, aujourd’hui, j’ai beau être Horloger Rhabilleur au pays de l’horlogerie à réparer des montres mécaniques de luxe, il y a 10 ans, j’ignorai totalement, oui, TOTALEMENT, l’existence des montres mécaniques !
En effet, j’ai toujours été attiré par les montres parce que mon père a toujours aimé ça. Par mimétisme, au départ, l’objet m’a toujours fasciné. Et comme personne ne m’a expliqué le fonctionnement d’une montre, ma fascination s’est arrêtée à l’objet en tant que tel. Celui qui donne l’heure et qui accessoirise le poignet. On est loin de la démarche qui est la mienne aujourd’hui, de creuser, de chercher à comprendre tout ce qui m’entoure.
Quoi qu’il en soit, personne autour de moi ne portait de montre. Alors comment, en étant né dans les années 80 où la montre à quartz établissait son règne, peut-on imaginer qu’une montre puisse fonctionner autrement qu’avec une pile ?
Autour de moi on s’intéresse désormais à ce métier dont l’image sent la poussière et la vieille pipe en bois, et on cherche à comprendre ce qui m’a attiré, ou intéressé dans l’horlogerie. Et c’est quand je commence à raconter, à expliquer, que je m’aperçois qu’en fait, dans l’esprit de 99% des gens, l’horloger répare des vieilles pendules ou change des piles. Mais des montres mécaniques au poignet ? Là ça devient intéressant : c’est très souvent une découverte.
Il me semblait donc essentiel d’aborder ce point en vous présentant les grands principes de fonctionnement de la montre mécanique à travers ses organes et leurs fonctions.
Attention, cet article est très long, et il sera un peu technique par moment. Accrochez-vous bien, ou prenez le temps de le lire en plusieurs fois.
En revanche, si vous souhaitez vraiment savoir de quoi vous parlez quand vous abordez la question horlogère avec un connaisseur, je vous recommande vraiment d’être attentif à ce qui suit. Quand j’aborderai d’autres sujets horlogers, simples ou complexes, vous verrez qu’en ayant lu ce petit précis de fonctionnement horloger, ça sera un bel atout 😉
La montre mécanique
C’est parti ! Je vous emmène à la découverte des entrailles d’une montre mécanique. Commençons par la base : de quoi elle est constituée, et comment chaque élément interagit avec l’autre.
Les 5 organes de la montre mécanique
Une montre mécanique, c’est une montre qui fonctionne sans pile, donc par extension, sans électricité. L’énergie est donc 100% mécanique, et on va voir comment elle se matérialise.
On distingue 5 organes dans une montre mécanique : L’organe moteur, l’organe de transmission, l’organe distributeur (également appelé organe d’entretien) et l’organe régulateur. Le 5ème organe est constitué de deux éléments, car il est finalement indépendant du fonctionnement du mouvement mécanique à proprement parler : le mécanisme de mise à l’heure et de remontage, et l’affichage.
Dans le cadre de mon activité professionnelle, je propose des cours d’initiation à l’horlogerie dans lesquels je présente les principes de fonctionnement d’une montre mécanique. Ensuite, on procède au démontage et au remontage d’un mouvement mécanique « simple ». Je vais me servir de mon support de cours pour vous expliquer tout ça en détails, et on va commencer par décrypter un organe après l’autre.
Lors de ces cours d’initiation, nous sommes évidemment face à face et c’est toujours plus simple d’expliquer ou de débattre d’un point technique de vive voix. Mais là, j’écris et vous lisez.
Donc s’il vous plait : un point à éclaircir, laissez-moi un commentaire et j’essaierai de vous répondre au plus précis possible !
L'organe moteur
On considère que l’organe moteur est le barillet et le ressort qu’il contient. Le barillet est constitué d’un tambour (c’est-à-dire une capsule cylindrique dentée), d’un ressort en spiral qui va être compressé à l’intérieur du tambour, et d’un arbre.
L’arbre de barillet, c’est la pièce cylindrique bleu ciel au centre du schéma dont la fonction est de transmettre la puissance mécanique emmagasinée par le ressort, sous forme de couple, dans un mouvement circulaire.
L’arbre de barillet accroche le ressort à son extrémité centrale (appelée le « coquillon »), et lorsque l’on va remonter la montre, c’est l’arbre qui va tendre le ressort autour de lui. Une des propriétés d’un corps élastique et à fortiori d’un ressort est de retourner à sa position initiale après déformation.
Sur la vue de gauche, on a armé le ressort en faisant entrer l’arbre en rotation anti-horaire. Le ressort est enroulé autour de l’arbre. Sur la vue de droite, le ressort est désarmé et on peu observer que ce dernier est donc plaqué contre les parois circulaires du tambour de barillet.
Lorsque le ressort est armé au maximum, on voit sur la vue de gauche (ressort armé) que l’extrémité extérieure du ressort est soudée à une 2ème lame appelée une « bride ». Cette bride entre en butée contre une creusure dans la paroi intérieure du tambour de barillet et c’est précisément contre cette creusure que le ressort armé, dans son « désir » de retourner à son état initial, va exercer son couple.
Par un système de cliquet, l’arbre est maintenu dans sa position. C’est la raison pour laquelle c’est le tambour qui va entrer en rotation par l’action mécanique du ressort et de sa bride.
Le tambour étant denté, vous comprendrez qu’il entraine, dans sa rotation, le rouage qui se trouve après lui par l’intermédiaire d’un pignon, d’ailleurs c’est l’étape, ou l’organe suivant.
En résumé : On arme le ressort autour de l’arbre de barillet, le ressort veut se déployer et exerce une force sur la paroi du tambour. Le tambour entre en rotation autour de l’arbre et va transmettre l’énergie du ressort au train de rouage.
L'organe de transmission et de comptage
L’organe de transmission correspond aux éléments mécaniques qui vont permettre de transmettre la force conservée dans le barillet à l’organe distributeur (ou organe d’entretien). L’organe de transmission a une seconde fonction qui est de compter, par le biais de rapports d’engrenage, les justes rapports de rotation d’un mobile à l’autre pour permettre l’affichage de l’heure au travers des aiguilles.
Avant de regarder ce train de rouage de plus près, posons la terminologie correcte. Lorsqu’on parle de « roue », en réalité le terme exact serait celui de « mobile ». La roue constitue uniquement la partie en laiton sur le schéma au-dessus, également appelée « planche de roue ». L’axe en acier doté d’ailettes (comme les dents) s’appelle un « pignon ». Et aux extrémités de celui-ci se trouvent les « pivots ». Un mobile, c’est l’ensemble de ces éléments qui ne forment qu’une seule pièce. Ce détail a son importance pour examiner les différentes interactions et les rapports d’engrenages.
Le mobile de centre
Notre premier mobile (noté 1 sur le schéma) s’appelle le mobile de centre (on peut aussi l’appeler « la grande moyenne »). Son nom vient du fait qu’il se trouve au centre de la platine. Il traverse cette dernière et sur son pivot sera chassé l’aiguille des minutes. Dans la mesure où le pivot portera l’aiguille des minutes, cela veut dire qu’il effectuera une rotation complète en 60 minutes.
Sur le schéma, le mobile de centre est entrainé par le barillet que l’on ne voit pas, par l’intermédiaire du pignon de centre (les ailettes que l’on voit sur la partie inférieure de l’axe de la roue de centre).
Entrainement du rouage
Comme il s’agit d’une seule pièce, lorsque le pignon tourne, tout le mobile tourne. Ici, la planche de roue du mobile de centre engrène avec le pignon du mobile de moyenne (noté 2 sur le schéma). Et ainsi de suite, la roue de moyenne engrène avec le pignon du mobile de seconde, et la roue de seconde engraine avec le pignon du mobile d’échappement.
Rapports de transmission / Rapports d’engrenage
Toujours sur le schéma ci-dessus, on observe que le mobile de seconde a un pivot long, qui traverse également la platine. De l’autre coté sera chassée l’aiguille des secondes qui effectue 1 rotation complète en… 60 secondes !
Je pense que vous voyez où je veux en venir : Quand le mobile de centre aura fait 1 tour (60 minutes), le mobile de seconde aura fait 60 tours (1 tour par minute). Voilà pourquoi je disais plus haut que l’organe transmetteur a un rôle de transmission d’énergie mais également de comptage des rapports de rotation des mobiles. On parle de rapports de transmission.
Le rapport de transmission est égal au produit des nombres des dents de roues menantes, divisé par le produit des dents des roues menées (les pignons). Dans la mesure où (on le verra dans le point suivant) l’énergie est libérée pas à pas par la roue d’échappement, ce sont les pignons qui mènent et les roues qui sont menées dans notre formule.
Avec :
ωs et ωe respectivement les vitesses angulaires en entrée et sortie du train de rouage,
∏Zmenantes, le produit du nombre de dents des roues menantes,
∏Zmenées, le produit du nombre de dents des roues menées.
En prenant l’exemple de notre premier schéma en 3D (je me suis bien amusé à compter les dents) :
Nbres de dents de la roue de centre = 90 dents
Nbres de dents de la roue de moyenne = 60 dents
Nbre de dents du pignon de moyenne = 10 dents
Nbre de dents du pignon de la seconde = 9 dents
On a donc :
∏Zmenantes = 10 x 9
∏Zmenées = 90 x 60
Soit : (10×9) / (90×60) = 1/60
On a un rapport de transmission de 1/60, ce qui correspond bien au fait que quand l’aiguille des minutes aura fait un tour complet, l’aiguille des secondes en aura fait 60.
S’en suit l’organe de distribution, ou organe d’entretien. Cet élément sera déterminant dans le fonctionnement de la montre mécanique, car si l’on visualise le train de rouage et que l’on imagine le ressort de barillet armé qui veut se détendre : rien n’empêche le rouage de tourner librement et de libérer la force du barillet. C’est précisément là qu’intervient notre organe de distribution que l’on appelle également l’échappement, et qui va « bloquer » le rouage et libérer progressivement, pas à pas, l’énergie transmise par le barillet.
L’organe de distribution : l’échappement
Quand on parle d’échappement, on pense à 2 éléments qui sont la roue d’échappement et l’ancre suisse. Vous m’avez bien lu : la roue d’échappement et non pas le mobile d’échappement. Car même si la roue et le pignon font partie d’un seul élément, lorsqu’on parle d’échappement, seule la roue est considérée comme faisant partie de l’échappement, le pignon lui, est considéré comme un élément de la transmission (une simple précision).
L’échappement est l’organe qui va permettre de transformer l’énergie reçue par le rouage en impulsions qu’il transmettra à l’organe régulateur. Son rôle va être de libérer pas à pas des parcelles d’énergie afin d’entretenir et de compter les oscillations du balancier-spiral. C’est la raison pour laquelle on l’appelle également « organe d’entretien ».
C’est un des organes les plus complexes et les plus importants de la montre, et pour cause, lorsqu’on le regarde, on peut observer sa géométrie particulière. Qu’il s’agisse de la géométrie des dents de la roue d’échappement, dont les plans ont un angle bien particulier, ou de celle de l’ancre, dans sa structure mais également dans la forme de ses palettes.
Comment l’échappement fonctionne-t-il ?
Ce gif est idéal pour comprendre le fonctionnement de l’échappement.
Si l’on regarde de près notre gif : la roue d’échappement effectue une rotation dans le sens horaire. Une dent de la roue d’échappement exerce une force sur une des palettes de l’ancre. Cette action plaque la baguette de l’ancre contre une goupille de limitation.
Lorsque l’ellipse (aussi appelée « cheville de plateau »), entrainée par l’oscillation du balancier-spiral, va entrer en contact avec la fourchette de l’ancre, elle va dégager la dent en contact avec la palette. C’est ce qu’on appelle la phase de dégagement (flèche bleue).
Dès lors, une des dents de la roue d’échappement chute contre la palette opposée, et va entrainer la baguette de l’ancre contre la goupille de limitation opposée. C’est ce qu’on appelle la chute (flèche rouge).
Pendant cet instant très court de la chute, on aperçoit la rotation de la roue d’échappement. Elle effectue cette fraction de rotation en chutant et va entrainer la rotation du rouage dans son ensemble. Pas à pas (ou chute après chute).
Et pendant ce même laps de temps très court, notre ellipse se situe entre les cornes de la fourchette. C’est une des cornes de celle-ci qui, entrainée par le mouvement de l’ancre contre la goupille de limitation, va donner une impulsion à l’ellipse, et donc au balancier-spiral. C’est ce qu’on appelle la phase d’impulsion (flèche verte).
L’ellipse et le balancier-spiral effectuent leur mouvement oscillatoire et reviennent au point de départ.
Pour continuer l’observation, l’ellipse, en entrainant la corne opposée de la fourchette, va dégager la dent en contact avec la palette de l’ancre, et on reproduira le même phénomène que celui décrit ci-dessus.
Nous allons pouvoir nous intéresser désormais à l’organe régulateur, qui est directement lié à l’échappement.
L’organe régulateur
On assimile souvent l’organe régulateur au cœur de la montre, parce qu’il bat la cadence. Lorsqu’on observe le balancier-spiral en mouvement, c’est comme si l’on voyait un cœur se contracter et se décontracter. Sans les veines et le sang tout partout.
L’organe régulateur, dans le cas d’une montre mécanique, est également appelé oscillateur, il est constitué d’un balancier et d’un spiral chassés sur un axe dont les pivots font approximativement l’épaisseur d’un cheveu.
La fonction de l’organe régulateur, ou du balancier-spiral, est de compter le temps. En effet, le balancier-spiral va entrer en mouvement oscillatoire sous les impulsions transmises par l’ancre, mais c’est la durée de l’oscillation qui va déterminer le temps entre deux dégagements de l’ancre et donc l’avancée (ou la rotation) de la roue d’échappement. Puis du rouage.
Comment déterminer la durée ou la vitesse d’une oscillation ?
C’est précisément en réglant la durée d’une oscillation (c’est-à-dire un aller-retour complet du balancier-spiral) que l’on va régler une montre mécanique. L’objectif étant que la durée de ses oscillations permette à la montre d’afficher l’heure avec précision. On dit d’une montre précise que c’est un chronomètre dès lors que sa précision est comprise entre -4 secondes et +6 secondes par jour en moyenne. Cette norme chronométrique est établie par un organisme suisse indépendant également connu sous le nom de COSC (Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres).
La question initiale est de comprendre comment régler la durée d’une oscillation, et ainsi donc permettre à la montre d’être précise. Tout d’abord il faut déterminer sur quelle fréquence le mouvement mécanique a été conçu. En effet, une montre peut fonctionner à des fréquences différentes, de 3 à 5 Hertz généralement. En horlogerie, on parle souvent d’alternance/heure plutôt que de fréquence. Ainsi, une fréquence de 3 Hertz correspond à 18 000 alternances/heure, 4 Hertz correspond à 28 800 alternances/heure et 5 Hertz à 36 000 alternances/heure. Je parle d’alternances alors que nous parlions d’oscillations. J’apporte la précision idoine : 1 oscillation = 2 alternances.
Le réglage
Il existe 2 méthodes pour régler une montre. La première méthode est d’agir sur le spiral (en modifiant sa longueur active), la seconde méthode est d’agir sur le balancier (sur son moment d’inertie).
Si on part du principe que la bonne vitesse d’oscillation d’un balancier-spiral nous donne une précision parfaite, c’est-à-dire +0 seconde de dérive par jour, alors si la montre a de l’avance, c’est que le balancier-spiral oscille trop vite, si elle a du retard, il oscille trop lentement.
Partant de ce principe, si l’on raccourcit la longueur active du spiral, l’oscillation sera plus rapide et la montre va prendre de l’avance. Au contraire si on allonge la longueur active du spiral, l’oscillation sera plus lente et la montre prendra du retard.
Pour comprendre le phénomène, il faut bien s’imaginer que le spiral est un ressort et qu’on tire partie de ses propriétés élastiques pour obtenir des oscillations. Prenez une règle de 50 cm et pliez son extrémité : en relâchant la règle, on observe cette dernière osciller jusqu’à revenir au repos. Faites la même expérience avec une règle de 20 cm : la règle est plus courte, elle va osciller beaucoup plus vite et arrivera au repos plus rapidement.
Pour notre spiral, le principe est le même.
Comment modifie-t-on la longueur active d’un spiral ?
Dans le cas d’un spiral plat (c’est-à-dire que le spiral est sur un seul et même plan), dans la majorité des cas nous avons ce que l’on appelle une raquetterie. Sur l’image ci-dessus, il faut s’imaginer que le spiral est chassé à son extrémité extérieure à un piton, qui est maintenu au pont de balancier par la petite pince que l’on appelle tout simplement un porte-piton. De l’extrémité centrale du spiral à la virole jusqu’à son extrémité extérieure, au piton, on parle de longueur totale du spiral.
La dernière courbe du spiral plat, ou courbe extérieure, va passer entre 2 petites goupilles maintenues par ce qu’on appelle la raquette. Ces 2 goupilles peuvent avancer ou reculer le long de cette courbe. En oscillant, notre spiral va entrer en contact avec l’une ou l’autre de ces goupilles. La longueur active du spiral sera déterminée par son point de contact avec l’une ou l’autre goupille. Plus on éloigne les goupilles du piton, plus on diminue la longueur active du spiral (la montre prend de l’avance). Plus on les rapproche et plus on augmente cette longueur (la montre prend du retard).
De manière relativement simplifiée, voilà comment on va régler la dérive d’une montre dans 1 position. Car une montre se règle dans 5 voir 6 positions. C’est un autre sujet et, à mon avis, ce sera un sujet, si je l’aborde ici avec vous, qui sera très technique et ça ne sera pas pour tout de suite tout de suite 😊
Ce qu’il faut retenir dans cette partie du réglage, c’est qu’en modifiant la longueur active du spiral en faisant évoluer les goupilles de réglage le long de la dernière spire, on va donner de l’avance ou du retard à la montre.
Comment modifie-t-on le moment d’inertie d’un balancier ?
Il existe des constructions dépourvues de système de raquetterie. Par conséquent, on ne parlera pas de longueur active variable, car celle-ci est fixe et correspond à la longueur totale du spirale (de la virole au piton).
La plupart des systèmes fonctionnant sur le principe de l’inertie variable sont équipés de spiraux dits « à courbe terminale Breguet ».
Un spiral Breguet a une géométrie particulière car sa courbe fait monter la dernière spire sur un plan différent (supérieur) de celui du reste du spiral. L’objectif est de conserver la concentricité de ce dernier lors de ses oscillations (déploiement, contraction). Cette notion est importante lorsqu’on règle une montre dans les 3 dimensions (isochronisme).
Ici nous avons donc un spiral Parachrom développé par Rolex. La courbe et ses angles sont différents d’un spiral Breguet traditionnel, mais le principe est le même. Pas de raquetterie, on ne touche pas à la longueur du spiral. Alors comme faire en sortes de régler l’oscillateur, c’est-à-dire en réglant son avance ou son retard ?
Pour ce faire, nous travaillons sur le fameux moment d’inertie du balancier-spiral dont je vous rebats les oreilles depuis tout à l’heure. Le moment d’inertie, c’est une grandeur physique qui décrit la répartition de la masse d’un solide autour de son centre de masse. Par extension on peut dire que le moment d’inertie permet de quantifier la résistance à une mise en rotation, dans l’application qui nous intéresse.
Concrètement, et pour illustrer de façon plus simple le principe, on utilise souvent (toujours) l’exemple de la patineuse artistique pour expliquer le moment d’inertie.
Sur la vue de gauche, la patineuse entre en rotation les bras et les jambes écartés. Sur la vue de droite, la patineuse a rapproché ses bras le long de son corps : elle a diminué son moment d’inertie. La conséquence directe est l’accélération de sa rotation.
Dans le cas de notre balancier-spiral, nous allons procéder de la même manière : nous allons modifier la répartition de la masse du balancier (donc son moment d’inertie) pour le faire osciller plus ou moins vite. C’est à cet effet que nous disposons de vis sur le balancier.
Si l’on prend l’exemple de notre balancier-spiral Rolex ci-dessus, si on visse nos vis, elles vont se déplacer vers l’extérieur. On augmente le moment d’inertie : on ralentit le mouvement. Inversement si on dévisse les vis, on diminue le moment d’inertie : on accélère le mouvement.
Je vous ai décris dans les grandes lignes les 4 premiers organes de la montre mécanique. Ce sont finalement les plus importants dans la compréhension de son fonctionnement. Du moteur à la régulation. Néanmoins, comme il s’agit d’une montre mécanique, il faut de l’énergie, et le barillet est plus un réservoir d’énergie qu’une source d’énergie. La source d’énergie dans le cas d’une montre mécanique à remontage manuel (comme celle que je vous décris dans cet article), c’est nous. Ou plus précisément, c’est notre main et la force que l’on emploi à remonter notre montre par l’intermédiaire de la couronne.
Le remontage manuel
Pour comprendre le fonctionnement du remontage de la montre et de son ressort de barillet, il faut revenir sur un élément important que nous mettions en avant dans la partie organe moteur : comment faire tourner l’arbre de barillet ?
Une des extrémités de l’arbre de barillet est constituée d’un carré : au lieu que son extrémité soit de forme cylindrique, elle est de forme de carré, et ce carré a un filetage intérieur.
Sur ce carré, on vient poser une roue de remontage qui s’appelle « le rochet ». Le rochet a la particularité d’avoir un trou carré en son centre, qui s’ajuste sur le carré de l’arbre. Une vis vient maintenir le rochet en position solidaire avec l’arbre de barillet.
Sur le schéma ci-dessus, on voit qu’un cliquet vient maintenir le rochet en place. Lorsque le ressort est armé, il a 2 possibilités pour se détendre : se détendre en son centre ou à son extrémité extérieure. Son centre est relié à l’arbre de barillet, solidaire du rochet une fois vissé. Le rochet étant maintenu dans sa position par le cliquet, le ressort n’a plus qu’une possibilité pour se déployer : en délivrant sa force par son extrémité extérieure comme je vous le présentais au tout début de l’article.
Le visuel ci-dessus précise les différents entrainements : lorsqu’on tourne la couronne (en vert), on entraine un petit pignon qui s’appelle le pignon de remontoir (en rouge). Sur la vue de droite du premier schéma, on n’aperçoit pas le pignon de remontoir qui se trouve caché sous le pont de barillet, mais je l’ai colorié en rouge pour que l’on visualise sa position et son effet. En tournant notre couronne, on fait tourner le pignon de remontoir qui entraine la roue de couronne. Cette dernière entraine le rochet, qui remonte le ressort autour de l’arbre de barillet. C’est aussi simple que ça !
Affichage et mise à l'heure
Maintenant que nous avons vu en détails le fonctionnement du mouvement mécanique, l’objectif et de pouvoir lire l’heure. En effet, au-delà de toutes les démonstrations techniques possibles, la montre est portée pour donner une indication de l’heure qu’il est. Je vous ai préparé un petit schéma que nous allons détailler pour comprendre comment fonctionne l’affichage.
Sur ce schéma, nous retrouvons en jaune notre mobile de centre. Je vous expliquais plus haut que ce mobile effectue une révolution complète en 60 minutes, car il porte l’aiguille des minutes (en bleu foncé). En réalité, l’aiguille n’est pas chassée directement sur le pivot de mobile de centre, mais sur une chaussée (en bleu) qui est chassée sur le pivot de centre. J’ai présenté sous forme de triangles la friction entre le pivot de centre et la chaussée. Comme la chaussée est chassée sur le pivot de centre, cette dernière va tourner à la même vitesse donc : 1 tour en 60 minutes. Elle porte l’aiguille des minutes.
Par-dessus cette chaussée, on trouve ce qu’on appelle la Roue des heures (en violet). Cette roue est simplement posée sur la chaussée. Il n’y a pas de relation d’entrainement direct entre la chaussée et la roue des heures. Mais la roue des heures porte l’aiguille des heures, il faut donc que cette roue effectue sa révolution en 12 heures.
C’est là qu’intervient la roue de minuterie (en vert). C’est cette roue qui est entrainée par les dents de la chaussée, et qui va elle-même entrainer la roue des heures. C’est la roue de minuterie qui va jouer le rôle de transmission et par conséquent, de comptage : vous rappelez-vous des rapports de transmission évoqués plus haut ?
Le principe : La chaussée effectue 1 tour quand la roue des heures effectue 1/12ème de tour. On a un rapport de transmission de 1/12.
La mise à l'heure
Concernant la mise à l’heure je vous propose le schéma ci-dessous, que je n’ai pas modifié, car à mes yeux il est le plus simple et le plus clair à comprendre, aussi bien dans son illustration que dans la légende qui le suit. Ce schéma est tiré d’un manuel de formation à l’usage du personnel de vente en horlogerie (il y a quelques années bien sûr, à en juger par le design du schéma). À l’époque, quand on formait le personnel de vente, cela se faisait sur une base technique, et je trouve dommage que ça ne soit plus le cas…
Le mot de la fin
C’est ici que l’article prend fin. Et j’espère qu’il ne vous aura pas traumatisé. L’idée n’est pas forcément de tout lire d’un coup et de tout retenir, mais d’avoir ces éléments sous la main, et d’y avoir accès si besoin.
Cet article m’a pris beaucoup de temps, et j’espère pouvoir vous proposer plus d’articles plus courts dans le futur. Il me semblait néanmoins vraiment essentiel d’avoir cette base technique à disposition.
Ereinté, je m’arrête ici et je vous dis « à bientôt » !
Merci de m’avoir lu.
Romain
Auteur du blog "Elégance & Précision", Horloger sartorialiste et calcéophile, je partagerai avec vous tout ce que je trouverai sur les sujets qui nous intéressent : l'élégance masculine.
33 commentaires
Godgod1992
Bonjour, bravo pour cet article.
Pour avoir étudié l’horlogerie pendant une année (avant de devoir arrêter car trop pris par mon activité principale), je me dois de souligner la qualité de cet article.
Voilà qui m’a permis de rafraichir des notions parfois un peu oubliées.
Romain
Merci GodGod 😉 Content que ça aie ravivé des souvenirs joyeux 🙂
Antonin
Article très complet !
Bravo
Romain
Merci Antonin !
PILLIARD
Bonjour
Super article !
Un petit point à éclaircir pour moi svp.
Je n’arrive pas à être sûre de ceci :
Est ce bien la roue d’échappement qui donne l’impulsion « initiale » à l’ancre (une fois l’énergie suffisante emmagasinée dans le barillet) ?
Et donne-t-elle une impulsion à chaque cycle du duo balancier / ancre ?
J’espère moi même claire ?!!
Merci
Cordialement
Rémy , amateur qui cherche à comprendre !
Romain
Bonjour Pilliard et merci pour ta question.
C’est bien la roue d’échappement qui donne l’impulsion à l’ancre qui la donne au balancier-spiral par l’intermédiaire de la cheville de plateau (ou ellipse) :
Lorsque la roue d’échappement et l’ancre sont au repos, la dent de la roue d’échappement repose sur le côté de la palette de l’ancre. On appelle cette partie « le plan de repos » de la palette.
Lorsque la cheville de plateau entre en contact avec la fourchette de l’ancre, elle va dégager la roue d’échappement : la dent de la roue d’échappement glisse le long du plan de repos (phase de dégagement – flèche bleue), puis elle se retrouve sur la face de la palette de l’ancre. On appelle cette partie « le plan d’impulsion », parce qu’en réalité, la dent ne fait pas que glisser contre cette face, comme elle est libérée du plan de repos, la géométrie de la dent + la géométrie de la palette (notamment son plan d’impulsion) fait qu’elle va transmettre, à ce moment, l’énergie du barillet transmis par le rouage. La dent pousse contre le plan d’impulsion. C’est la dent qui chute sur le plan de repos de la palette opposée qui va arrêter la course de la roue d’échappement (flèche rouge).
Concernant la deuxième question, je ne parlerais pas de cycle mais d’alternance pour être sûr qu’on parle bien de la même chose. Une alternance, c’est le chemin parcouru par l’oscillateur d’un point extrême jusqu’à son autre point extrême (en horlogerie, on parle d’amplitude pour décrire le parcours angulaire du balancier, généralement compris entre 260° et 290°). Une oscillation, c’est 2 alternances, c’est à dire qu’une oscillation représente le chemin parcouru d’un point extrême jusqu’au retour à ce même point.
Pour répondre à ta question, on peut dire qu’il y a une impulsion par alternance. En fait, à chaque fois que le balancier repasse par son « point mort » (c’est à dire la position au repos lorsqu’il n’y a aucune force dans le mouvement et que ce dernier est à l’arrêt), et que l’ellipse dégage l’ancre, car derrière chaque dégagement, il y aura une impulsion tant qu’il y aura de la force dans le mouvement.
Ai-je répondu à ta question?
PILLIARD
Bonjour
Merci de vos explications
Mes questions ont trouvé réponses grâce à vous.
Un réel plaisir de vous lire et une satisfaction de comprendre encore un peu mieux ce qui anime l’objet de nos passions.
Cordialement
Rémy PILLIARD
Ping :
CHATEAU
Merci pour cet article passionnant !
Romain
Merci Thomas pour ce commentaire m’encourageant à poursuivre l’aventure! 🙂
Ad
Bonjour je suis étudiante à l’école d’horlogerie et votre article m’aide beaucoup 😅
Romain
Bonjour,
Très heureux de lire que cet article vous a été utile! Bonne chance dans vos études !
Bien à vous,
Romain
GrumpyTheGrump
Bonjour,
Ayant découvert votre site grâce à FAM, j’ai parcouru cet article avec plaisir. Enrichissant et très instructif, bravo et merci !
Romain
Avec un peu (beaucoup) de retard dans ma réponse : Merci pour votre commentaire ! Et content qu’il aie pu apporter des informations ! 🙂
Bastien
Boooorrrddeeelllllllll deee m**** !!!!
J’ai longuement cherché sur internet pour comprendre comment fonctionne ma montre mécanique et je n’ai trouvé que des articles extrêmements vagues qui n’explique peu ou pas grand chose.
Et voilà que le miracle se produisit ! THE ARTICLE pour comprendre comment fonctionne une montre mécanique.
Merci Romain pour ce superbe article 🙇👏👏👏
Romain
Bonjour Bastien, et avant tout : Merci ! Merci pour ce commentaire très encourageant !
N’hésitez pas à partager cet article autour de vous 🙂 Bonne soirée et bonne année !! 🙂
Ping :
BOUZY
Bravo pour cet article didactique.
Et merci.
Romain
Bonjour et grand merci pour votre commentaire, content de lire qu’il vous a été utile!
Bien à vous,
Romain
bfck
J’ai enfin compris pourquoi l’aiguille des heures et des minutes, bien qu’ayant leur propre roue, étaient complètement solidaires dans la mise à l’heure.
J’ai aussi compris comment fonctionne le système d’échappement et je comprends mieux pourquoi il y a tant de mécanique différente (coaxial Omega, Chronergy…) et j’imagine à peine à quel point cela peut-être délicat de régler correctement une montre.
Ça me donne envie de m’essayer au démontage d’un ETA 🙂
Merci beaucoup pour cette pédagogie et ce partage de connaissance.
Romain
Bonjour et grand merci pour votre message! Bien content de lire que tout ceci vous aura éclairé!
Bien à vous
Romain
Emmanuel
Bonjour
Chapeau pour cette explication qui m’a permis de reclarifier ces principes « de base ».
J’avais lu d’autres articles auparavant mais celui est de loin le plus clair de mon point de vue.
Je file de ce pas découvrir les autres articles de ce site.
Emmanuel
Romain
Bonjour Emmanuel et merci pour votre commentaire! N’hésitez pas à me faire part de vos impressions sur les différents articles de ce blog 🙂
Bien à vous,
Romain
Terzo
Très bon article, bien illustré et les explications sont claires !
juste une remarque : une fréquence de 3Hz corresponde à 21600 alternances par heure
Romain
Très juste! Je vais modifier merci pour ce commentaire 🙂
Calibre101
WOW !!!
Horloger depuis des décades, je cherchais un tutoriel accessible, clair, et surtout pédagogique pour éveiller des enfants, et répondre simplement à leurs questions lorsqu’ils sont avec moi dans l’atelier.
Un support simple quoi. 🙂
Et là, chapeau !!!
Car hormis les pages techniques maintenant disparues de feu le forum horlogerie suisse (…), il n’y a RIEN de clair pour un primo accédant à cet art sur le net. Hormis des choses trop basiques et peu pédagogiques parfois.
Planches d’éclatés, fonctionnement etc.
Cet article complet est parfait. Il n’y a rien à ajouter ni aucune critique à émettre !!!
Et en plus lorsque c’est rédigé en bon français, c’est noël !!! 🙂
MERCI !!!
Romain
Bonjour et avant tout : merci! Merci pour ce commentaire qui fait plaisir en ce début de semaine.
Sentez vous libre de partager cet article, la vocation d’Elegance et Precision résidant dans le partage de passions et de connaissances.
Bien à vous,
Romain
Steve
Bonjour et un grand merci pour cet article
C’est vrai que l’on trouve peu d’explications tres poussees sur le fonctionnement des montres sur le net
Un point que je ne suis pas sur d’avoir compris
« Dans la mesure où (on le verra dans le point suivant) l’énergie est libérée pas à pas par la roue d’échappement, ce sont les pignons qui mènent et les roues qui sont menées dans notre formule »
J’avais compris que l’energie vient du ressort du barrillet et la roue du barillet entraine le pignon du centre et par consequent la roue du centre qui tourne a la meme vitesse que le pignon du centre (meme axe = mobile) va entraîner le pignon moyenne, et la roue moyenne va entrainer le pignon des secondes
Et donc pour moi c’est les roues menantes qui entraînent les pignons menés ??
Mais si j’ai compris votre propos du fait de l’echappement , ce sont les pignons qui menent les roues ? Dans l’autre sens ? Ou on compte a partir du pignon du centre (= entree) et pas de la roue du barrillet
Merci en tout cas de toutes vos explications détaillées et désolé si c’est encore confus dans ma tête
Romain
Bonsoir Steve et merci pour votre commentaire, ravi de lire que cet article vous aie plu!
Concernant votre question très pertinente. Dans votre développement, on peut en effet dire que la roue même le pignon suivant. J’indique l’inverse dans mon énoncé dans la mesure où je me suis basé sur le schéma en 3D plus haut sur lequel ne figure pas le barillet. J’ai ainsi considéré que ce serait le premier pignon qui mène pour donner l’exemple en formule concrète. Mais vous avez tout à fait raison sur la réalité menant/mené. Dans un calcul de rapport d’engrenage néanmoins cela n’est pas très important car si l’on inverse les données, le rapport est simplement inverse 😉
Merci pour votre commentaire dans tous les cas, en espérant que ma réponse aie répondu à votre question 🙂
Pansilicium
Vraiment excellent très explicite, toute mes félicitations pour cet article
Romain
Bonsoir Pansilicium, une réponse tardive mais beaucoup de reconnaissance pour votre message. Content de lire qu’il vous a été utile!
Ping :
Philippe
Merci pour cet article particulièrement didactique et qui donne envie d’aller encore plus loin … avant de commencer l’autopsie d’un vieux modèle …
Amitiés
Philippe