Cet article a été traduit de l’allemand. Malgré tout notre soin, certains termes techniques peuvent être imprécis. La version allemande fait foi.
Thème central : La théorie du temps
Toute horloge ou montre mécanique, qu’il s’agisse d’une monumentale horloge d’édifice ou d’une délicate montre-bracelet, commence par le même composant fondamental : la force motrice. On peut la qualifier de cœur ou de « réservoir d’énergie » du mouvement. Sa seule tâche est de fournir à l’organe régulateur – le pendule ou le balancier – l’énergie dont il a besoin pour entretenir ses oscillations malgré le frottement et la résistance de l’air.
Dans l’histoire de l’horlogerie, deux grands types de force motrice se sont imposés ; ils définissent un conflit fondamental du métier : la lutte entre précision idéale et mobilité pratique.
Nous parlons de l’entraînement par poids et de l’entraînement par ressort.
Le poids : l’incarnation de la constance
L’entraînement par poids est la plus ancienne forme de force motrice des horloges à rouages. Son principe est la gravité, pure et sans artifice.
- Le grand avantage : un poids fournit une force motrice absolument constante. Du moment du remontage jusqu’à la fin de la durée de marche, la force que le poids exerce sur le rouage est identique. Pour un organe régulateur dont la précision dépend d’un apport d’énergie régulier, c’est l’état idéal.
- L’inconvénient décisif : l’entraînement par poids ne fonctionne que dans des horloges fixes. Comme le poids doit descendre verticalement, l’horloge est liée à un emplacement fixe.
C’est pourquoi l’entraînement par poids reste aujourd’hui encore le choix incontesté pour toutes les horloges de précision à pendule de haute qualité, pour lesquelles la mobilité ne compte pas, mais où la seule précision de marche est tout.
Le ressort : la révolution de la portabilité
L’entraînement par ressort fut la révolution technique qui rendit l’horloge mobile et nous libéra de la dépendance envers les horloges d’édifice et les horloges de parquet fixes. Le ressort-moteur est attesté dès 1430 environ. Vers 1500, des horlogers comme Peter Henlein construisirent avec lui des montres que l’on pouvait porter « sur la poitrine ou dans la bourse ».
- Le grand avantage : l’entraînement par ressort peut être employé dans tous les garde-temps, quelles que soient leur orientation et leurs mouvements. C’est la force motrice la plus répandue en horlogerie.
- L’inconvénient décisif : le ressort fournit une force irrégulière.
Cet inconvénient est le problème central du garde-temps portatif. Un ressort entièrement armé fournit une force bien plus élevée qu’un ressort presque désarmé. Cette transmission de force variable est l’ennemie naturelle de la précision.
La solution : la lutte pour une force régulière
L’entraînement irrégulier du ressort mobilisa les plus grands esprits de l’horlogerie. Comment amener une source de force irrégulière à fournir une force régulière ?
Il existait différentes approches, comme l’« encliquetage à recul » ou l’« arrêtage » (par exemple la croix de Malte), qui avant tout coupent simplement la force élevée après le remontage complet.
La solution la plus géniale et techniquement la plus élégante est toutefois la fusée (en allemand Schnecke).
Cette construction réalise une égalisation complète de la force. Le principe relève de la physique appliquée, à l’état pur :
- Le barillet (le réservoir d’énergie) n’est pas relié directement au rouage, mais par une chaîne ou un ruban d’acier.
- Cette chaîne est reliée à la « fusée », un arbre conique qui entraîne la première roue du rouage.
- La compensation :
- Quand le ressort est entièrement armé (force maximale), la chaîne tire sur le plus petit diamètre de la fusée. Le bras de levier est court, le couple est réduit.
- À mesure que le ressort se désarme et devient plus faible, la chaîne se déroule d’un diamètre de la fusée toujours plus grand. Le bras de levier s’allonge, le couple augmente.
Grâce à ce bras de levier qui s’adapte constamment, la force décroissante du ressort est parfaitement compensée. Le couple transmis au rouage reste – comme avec l’entraînement par poids – presque parfaitement constant.
Bien que la fusée soit devenue rare aujourd’hui dans la montre-bracelet moderne (au profit d’alliages spéciaux pour ressorts et de constructions d’échappement particulières), elle reste un monument au génie des anciens maîtres. Ils ont résolu un problème physique fondamental et ouvert ainsi la voie au garde-temps portatif de précision.
Pour aller plus loin : Acier, laiton, acier argent : le choix des matériaux de l’horloger
Citation traduite de l’allemand par Ernst Westphal e.K.
