Comment fonctionne une montre automatique

Prendre votre café du matin. Enfiler une veste. Fermer une porte. À l'intérieur de votre montre, un petit poids réagit à ces gestes ordinaires. Avant même que vous n'ayez pensé à l'heure, vous avez déjà transmis un peu d'énergie au mouvement.

Une montre automatique remonte son ressort moteur grâce aux mouvements du poignet. Ce ressort alimente un train d'engrenages ; un balancier et un échappement régulent leur progression. Dans une montre mécanique automatique classique, cela se fait sans pile. Voici le voyage, de la première oscillation du rotor au pas suivant de la trotteuse.

La partie framboise sur notre dessin d'illustration est le rotor, également appelé masse oscillante. Sa masse excentrée lui permet de pivoter autour d'un axe au gré des mouvements de la montre. Des engrenages le relient au système de remontage, qui transmet ce mouvement au ressort de barillet.

Le calibre ETA 2824-2 illustré se remonte dans les deux sens. D'autres calibres automatiques ne se remontent que dans un seul sens, de sorte qu'un rotor qui tourne librement dans une direction n'est pas nécessairement défectueux. À travers un fond de boîtier transparent, cette large masse en mouvement est souvent le premier composant que l'on remarque.

Regardez au-delà et vous apercevrez peut-être une autre roue en mouvement. Il s'agit du balancier, beaucoup plus petit et beaucoup plus rapide. Le rotor accumule l'énergie tout au long de votre journée. Le balancier aide à déterminer le rythme auquel la montre la dépense.

Votre poignet n'entraîne pas directement les aiguilles. Entre le système de remontage et le rouage se trouve une longue bande plate de métal à ressort, enroulée à l'intérieur d'un tambour appelé le barillet. Ce ressort moteur est la réserve d'énergie du mouvement.

Le remontage tend le ressort autour de son arbre central. Au fur et à mesure que le ressort libère l'énergie accumulée, il fait tourner le barillet. Les dents situées autour du barillet entraînent la roue suivante, transmettant ainsi la force au rouage. Les engrenages transmettent le mouvement selon les rapports nécessaires pour afficher les secondes, les minutes et les heures.

Sur le dessin, suivez les lignes framboise serrées à travers les ouvertures de la structure métallique. Il s'agit des bords visibles d'un seul ruban enroulé, et non d'anneaux distincts. Ce mouvement squelette rend le ressort visible ; dans de nombreuses montres, un couvercle de barillet plein le cache.

Vous fournissez le mouvement.
Le ressort en garde un peu pour plus tard.

Le remontage apporte de l'énergie. La marche de la montre la consomme. Les deux peuvent se produire pendant que vous portez la montre, et la marche peut se poursuivre après l'arrêt du rotor. Les ressorts moteurs automatiques utilisent généralement une bride glissante contre la paroi du barillet afin que le système de remontage puisse continuer à fonctionner lorsque le ressort est complètement armé.

Il y a deux ressorts très différents dans cette histoire. Le ressort moteur alimente le mouvement. Le spiral, beaucoup plus fin et fixé au balancier, aide à établir son rythme. Gardez cette distinction à l'esprit pour la suite.

Cherchez maintenant une roue qui tourne dans un sens, s'arrête, puis revient. Contrairement au rotor, le balancier ne fait normalement pas de rotations continues. Il oscille autour de son axe central, en travaillant avec le fin spiral qui lui est fixé.

À mesure que le balancier s'éloigne de sa position de repos, le spiral exerce une force de rappel. La roue repasse par le centre et oscille dans l'autre sens. L'inertie du balancier et les propriétés du ressort établissent le rythme naturel de cet oscillateur.

Notre dessin met en valeur la serge du balancier et le spiral visible sous le support central. La large surface métallique circulaire sur le dessus fait partie de l'ensemble de support : ses marques d'usinage concentriques ne sont pas le spiral. Le véritable ressort est le fin ensemble de courbes séparées situé en dessous.

Le balancier perd de l'énergie à cause des frottements et d'autres résistances, il a donc besoin de petites impulsions pour continuer à osciller. Celles-ci sont transmises par l'échappement. Pensez à un pendule qui reçoit une poussée douce et bien synchronisée : la poussée maintient le mouvement tandis que l'oscillateur donne le rythme.

Pour l'ETA 2824-2 de notre introduction, ce rythme est de 4 Hz : quatre oscillations complètes d'aller-retour par seconde. Chaque oscillation complète contient deux alternances, ce qui donne huit alternances par seconde, soit 28,800 alternances par heure. D'autres calibres fonctionnent à d'autres fréquences ; ceci est un exemple.

Un ressort remonté et un rouage se déchargeraient rapidement sans un moyen de contrôler leur mouvement. L'échappement à ancre relie cette source d'énergie à l'oscillateur. Son rôle est double : retenir le rouage et maintenir le balancier en mouvement.

La roue d'échappement reçoit l'énergie du rouage. Ses dents de forme spéciale rencontrent deux petites palettes portées par un levier, également appelé l'ancre. Une palette bloque la roue pendant que le balancier effectue la majeure partie de son oscillation.

Lorsque le balancier revient vers le centre, sa cheville de plateau engraine avec la fourchette et déplace l'ancre. La dent verrouillée est alors libérée. Au fur et à mesure que la roue d'échappement avance, elle transmet de l'énergie au balancier par l'intermédiaire de l'ancre ; la palette opposée verrouille ensuite à nouveau la roue. Le cycle se répète lors de l'alternance de retour.

Sur l'illustration, les dents mises en évidence et les deux palettes apparaissent entre les ponts. Certaines pièces de liaison sont masquées sur la photographie d'origine et le restent sur le dessin. Il s'agit de détails observés sur un véritable mécanisme à ancre, et non d'un éclaté imaginaire.

Ce verrouillage et cette libération répétés sont à l'origine du tic-tac familier. Sur de nombreuses montres mécaniques, l'aiguille des secondes semble glisser de manière fluide car ses petites avancées se produisent plusieurs fois par seconde. Avec l'exemple de 4 Hz ci-dessus, il y a huit alternances dans le temps qu'il faut pour dire « un ».