Chronographe intégré : choisir la roue à colonne pour gérer ce mouvement mécanique

Fonction du mécanisme de chronographe

Le Chronographe mesure les temps courts. Autour d’un seul poussoir, les fonctions du mécanisme de chronographe s’organisent en une suite de pressions régissant 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. 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 « saut au départ ». Par exemple, il est tout à fait possible de faire avancer l’aiguille de chronographe en appuyant 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 contre un cœur, solidaire de la roue de chronographe. Le marteau, en s’appuyant sur le cœur, le fait tourner et le ramène à la position zéro soit plat du marteau contre plat du cœur. Une dernière fonction est celle du comptage. Elle est assurée par des roues qui feront un tour par demi-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’engrenages depuis la roue de chronographe, soit par saut 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.

Deux systèmes et trois solutions

Pour assurer ces fonctions de chronométrage, les mécanismes des chronographes s’organisent en deux systèmes et trois constructions. L’un 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 bon sens.

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 de 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 laissant l’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 besoin de laisser l’accès au balancier. Cette solution permet un mouvement restant dans des épaisseurs raisonnables.

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 de faibles proportions. Une autre évolution, c’est 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 le 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. Plusieurs choses ont ainsi permis de réduire la consommation d’énergie du mécanisme de chronographe. Avec en conséquence, une augmentation de la réserve de marche, parfois plus de 60 heures chrono enclenché !

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 avaient 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.

Présentation de notre mouvement chronographe intégré

Avec le Seed VMF 6710, Vaucher propose un mouvement chronographe intégré à roue à colonnes automatique. A ce mouvement chronographe, capable de mesurer un intervalle de temps, nous y avons ajouté la qualité de chronomètre soit la capacité de garder le temps. Validée par le COSC, cette précision 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 précision. Au niveau du mécanisme de chronographe, la roue à colonnes est visible au travers de son pont. 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.