Chronographe intégré ; le choix de la roue à colonne pour orchestrer ce mouvement mécanique

Fonction du mécanisme de chronographe

C’est un peu magique le chronographe : il mesure le temps et surtout il retourne à zéro. Pas nous, nous on se contente de mesurer le temps, d’en subir l’irréparable outrage mais nous n’avons pas la fonction de remise à zéro ni celle de rattrapante. Ne dit-on pas que le temps perdu ne se rattrape pas ? Eh bien si, avec le chronographe rattrapante, c’est possible ! Autour d’un seul poussoir, les fonctions du mécanisme de chronographe s’organisent en une suite d’opérations qui régissent le mouvement des aiguilles. Il s’agit de la fonction de départ, suivie de celle de l’arrêt puis de celle de la remise à zéro. L’installation d’un deuxième poussoir a brisé cette séquence en permettant de retourner de la fonction arrêt vers la fonction départ sans passer par la fonction remise à zéro. C’est très pratique, un peu comme les cases du Monopoly, mais on ne reçoit pas le double en revenant à la case départ. Ainsi il est possible d’arrêter une mesure, de la lire, puis de la reprendre. D’autres variantes ont été appliquées aux mouvements des aiguilles. Tout d’abord la fonction « rattrapante » qui permet de visualiser un temps intermédiaire avant de réaligner l’aiguille de rattrapante sur l’aiguille de seconde de chronographe. Viendra plus tard la fonction « flyback ou retour en vol » répondant aux besoins de l’aviation. Ici, avec un seul poussoir, c’est simultanément un arrêt de la mesure, une remise à zéro, un redémarrage des aiguilles qui se produit par une seule pression.

Détail des fonctions

Les fonctions principales du mécanisme de chronographe sont donc dans l’ordre : Le départ, l’arrêt, la remise à zéro. Le départ se fait par la mise en lien de la roue de l’aiguille de chronographe avec le mouvement. Cet embrayage s’effectue par translation, l’arrivée soudaine de la roue d’embrayage contre la roue de chronographe ; ce qui provoque fréquemment le fameux et malheureux saut au départ. Par exemple, il est tout à fait possible de faire avancer l’aiguille de chronographe en jouant plusieurs fois avec les poussoirs départ/l’arrêt lorsque la montre ne fonctionne pas. L’arrêt est obtenu par le débrayage du rouage de chronographe en dégrènant les roues. Un frein, ou bloqueur vient alors en contact avec la denture de la roue de chronographe pour éviter des mouvements intempestifs de l’aiguille. La remise à zéro, dernière fonction essentielle est assurée par un marteau qui vient frapper un cœur, solidaire de la roue de chronographe. Le marteau, en s’appuyant sur le cœur par une pression adéquate, le fait tourner et l’amène à la position zéro soit plat du marteau contre plat du cœur. Il n’est pas utile de faire le rapprochement avec notre cœur humain qui peut nous ramener aussi à zéro, mais qu’une fois… Une dernière fonction est celle du comptage. Elle est assurée par des roues qui feront un tour par demie/heure pour le compteur des minutes et un tour par douze heures pour le compteur des heures afin de garder en mémoire des mesures de temps supérieures à la minute. Ces roues sont entrainées soit en trainant, c’est-à-dire par un train d’engrenage depuis la roue de chronographe, soit par sauts avec un doigt qui va faire avancer d’une dent la roue de compteur à chaque tour de la roue précédente. Ces indications de comptage sont animées selon le même cycle. Pourvues de cœurs, elles seront remises à zéro simultanément avec l’aiguille de chronographe. L’ensemble de ces fonctions doit d’être coordonné. Plusieurs excentriques permettent d’ajuster les courses, les déplacements, l’engagement des pièces, les unes en fonction des autres. C’est tout bon pour vous ? On peut continuer ?

Ou alors je vous invite à retourner à la case départ, de l’article, oui pas du Monopoly.

Deux systèmes et trois solutions

Afin d’assurer ces fonctions de chronométrage (rappelez-vous de mon grand-père !), les mécanismes de chronographe s’organisent en deux systèmes et trois constructions. L’un des systèmes est dit à roue à colonne et l’autre à came ou à navette. Les types de constructions, au nombre de trois sont nommés intégré, à planche additionnelle ou encore à module additionnel.

Système avec roue à colonnes

Cette roue constitue le centre de commande du mécanisme pour le départ, l’arrêt et la remise à zéro des fonctions de mesure. C’est elle qui va gérer le déplacement des bascules, des marteaux et autres leviers. Cette roue à colonnes tourne autour d’une vis à portée, filetée à gauche. Elle ne se dévissera pas toute seule, au contraire, la rotation de la roue à colonne ne pourra que la resserrer. Aisément reconnaissable avec sa tête portant trois fentes, elle invite l’horloger à la tourner dans le bons sens. Tant pis pour le néophyte ! Les horlogers tendraient-ils des pièges ?

Système avec navette

Là c’est une came ou navette qui mène le jeu des bascules, marteaux et autres leviers. Cette pièce ne tourne pas mais effectue des allers et retours, d’où le terme navette.

Solution 1, la construction intégrée

Historiquement le mécanisme de chronographe a été imaginé avec une roue à colonnes. Ce type de construction, dite intégrée, nécessite d’imaginer un mouvement spécifiquement chronographe. Il s’agit de placer dans l’espace intérieur du mécanisme les composants dédiés à ce rôle : roue à colonnes, roues d’entrainement, compteurs, bascules, ressorts, ponts sans négliger les indispensables excentriques ajustant les fonctions. Cette conception de chronographe avec roue à colonnes crée des mouvements assez épais, qui nécessitent une réalisation des composants soignée et un certain ajustement des fonctions au montage du mécanisme.

Solution 2, la planche additionnelle

Puis pour rationaliser la production horlogère, le système à came ou navette est apparu. Le mécanisme regroupant les fonctions ad hoc est disposé sur une plaque de base qui se verra fixée sur les ponts du mouvement de base. Ici il s’agit d’aménager un mouvement existant, d’y ménager le passage des axes des aiguilles affichant les mesures, de prévoir la fixation de la planche additionnelle, tout en ménageant un accès au balancier.

Solution 3, le module additionnel

Dernière innovation, cette solution, qui nécessite un seul mobile entraineur sur le mouvement de base, est d’atteler, côté cadran, un module additionnel de chronographe. Avec ce module, pas d’axes d’aiguilles traversant le mécanisme, ni d’accès à ménager pour le balancier. Cette solution permet un mouvement restant dans des épaisseurs raisonnables.

Evolutions techniques

Evolutions techniques Accompagnant le vif intérêt des amateurs de Belle Horlogerie, elles ne manquent pas. Hormis le gain de précision inhérent, l’augmentation de la fréquence du balancier à 5Hz a permis de mesurer le dixième de seconde. Il y a peu, le problème de l’agaçant « saut au départ » a été résolu via l’embrayage vertical. Le départ se fait alors par le déplacement vertical de deux roues sur le même axe ; ce contact instantané entre roue menante et roue menée permet un départ précis de la mesure. Ce dispositif peut être excentré, permettant de maintenir le mouvement dans des proportions heureuses. Une autre évolution a été le marteau linéaire qui simplifie la remise à zéro des indications en diminuant le nombre des composants, limitant ainsi les réglages et accroissant donc notablement la fiabilité de l’ensemble. Une dernière innovation est celle du compteur d’heure. Lors de l’entrainement des aiguilles de chronographe, la roue de compteur d’heures se trouve libérée de sa friction continuelle avec le barillet, il y a alors un équilibrage des forces. Comme en voiture lorsque l’on redresse les sièges arrières après avoir vidé le coffre pour accueillir des passagers, le poids de la voiture reste constant comme sa consommation. Plusieurs choses ont ainsi permis de réduire la consommation d’énergie du mécanisme de chronographe. Avec la conséquence heureuse d’une belle augmentation de la réserve de marche, parfois plus de 60 heures chrono enclenché ! Encore un parallèle entre voitures et montres : Ce qui est valable pour les voitures l’est aussi pour les chronographes, moins on consomme d’énergie, plus on va loin ou fonctionne longtemps. Pas plus vite ! Enfin le chronographe peut vous aider à connaitre votre vitesse, encore une raison d’en porter un !

Considérations sur ce qui est mieux ? Roue ou navette ?

Alors quelle est la meilleure solution? Il est important d’avoir des boutons poussoirs qui répondent agréablement aux souhaits du porteur. Il faut marquer le départ, la fin d’une opération efficacement. Et une remise à zéro en toute légèreté reste un plaisir pour tous. La douceur et la réactivité des commandes dépendent plus de la construction que du système choisi. La fiabilité est la même. Parfois le mécanisme avec roue à colonnes nécessite plus d’ajustements pour les fonctions. L’efficacité, la simplicité de réalisation et la recherche des moindres coûts ont amené le succès des planches et des modules additionnels. Cela était valable à l’époque révolue de la montre mécanique utilitaire. Aujourd’hui, à l’heure de la Haute Horlogerie, avec son esthétisme et tous les leviers venant y chercher les informations, la roue à colonnes l’emporte ; c’est sûr. Les constructeurs n’hésitent pas à la mettre en évidence par des mises en scène, des découpes audacieuses des ponts. Ainsi les profanes peuvent saisir la beauté rationnelle de ce mécanisme. Considérations sur ce qui est mieux ? Roue ou navette ?

Présentation de notre mvt chronographe intégré

Avec le Seed VMF 6710, Vaucher Manufacture propose un mouvement chronographe intégré à roue à colonnes automatique. En toute transparence, nous allions à ce mouvement chronographe, capable de mesurer un intervalle de temps, une qualité de chronomètre soit la capacité de garder le temps. Cette précision, validée par le COSC, est étayée par une haute fréquence de 5 Hz, comme par un balancier à inertie variable qui permet de s’affranchir de la raquetterie. Le remontage automatique, un grand barillet et une grande réserve de marche de 65h contribuent aussi à sa belle tenue de l’heure. Au niveau du mécanisme de chronographe, la roue à colonnes est visible au travers du pont du chronographe, l’embrayage vertical comme le marteau linéaire garantit des mesures franches et nettes. Et toujours dans la tradition horlogère, pratiquée par Vaucher à Fleurier, chacun de ses 315 éléments est terminé et décoré soigneusement.