Introduction au Remontoire et à la Force Constante (Partie 1)

Dispositif à force constante - La pierre philosophale de l'horloger

De nombreux horlogers travaillent sur des remontoirs et des mouvements à force constante.
Ces deux dispositifs à force constante sont conçus pour empêcher la chute d'amplitude, mais même les horlogers peinent parfois à les comprendre pleinement. Quels sont les mécanismes d'un remontoir et d'un dispositif à force constante ? En quoi diffèrent-ils ? Comment ont-ils évolué ? Nous vous proposons d'examiner de plus près leur histoire et leurs mécanismes. Cet article est écrit par deux horlogers indépendants. La préface est signée François-Paul Journe et le texte principal, Yusuke Kikuchi.

François-Paul Journe a parlé du Remontoir...

　Si vous consultez la littérature ou Internet, vous verrez qu'un remontoir est un type de force constante. Or, c'est inexact. Un remontoir et une force constante sont deux mécanismes fondamentalement différents. (Remarque : le mot « remontoir » est un terme français signifiant « remonter », et les mécanismes de remontage tels que les couronnes sont également appelés remontoirs. Pour éviter toute confusion, les dispositifs à force constante sont parfois appelés « remontoir d'égalité » ou « remontoir à couple constant ».)


　Historiquement, le remontoir est bien plus ancien que le système à force constante. La confusion évoquée plus haut s'explique probablement par un manque de formation chez les horlogers. Nombre d'entre eux ne s'intéressent aujourd'hui qu'aux techniques horlogères des cent dernières années. Si j'ai de la chance, force est de constater que beaucoup dans le secteur connaissent mal le remontoir et le système à force constante.


　Comme son nom l'indique, la force constante est un mécanisme qui maintient le couple constant lors de chaque impact de la roue d'échappement. À l'inverse, le remontoir égalise le couple des multiples impacts de la roue d'échappement. Cependant, lors du développement du mécanisme de remontoir du Tourbillon Souverain, j'ai opté pour un cycle plus rapide d'une seconde, au lieu du cycle de plusieurs secondes utilisé précédemment. C'est là une des différences avec les remontoirs précédents.


　L'inconvénient d'un mécanisme à force constante réside dans la concentration de tous ses mécanismes, y compris le ressort du remontoir, au-dessus de l'échappement, ce qui engendre des fluctuations et des frottements. De ce fait, l'avantage du couple constant disparaît. À l'inverse, avec un remontoir, tous les mécanismes sont éloignés de l'échappement (à noter : le remontoir de Journe est intégré au train d'engrenages). L'échappement fonctionnant ainsi sans être affecté par les fluctuations de couple ni par les frottements, je considère le remontoir comme supérieur au mécanisme à force constante.


　Une autre raison pour laquelle je n'ai pas adopté l'échappement à force constante tient à sa complexité. Plusieurs horlogers indépendants avaient déjà créé des échappements à force constante agissant directement sur la roue d'échappement. Le premier à l'utiliser fut Abraham-Louis Breguet, qui l'intégra à un chronomètre de marine conservé au British Museum (fabriqué en 1795 ; cependant, Thomas Mudge avait développé un échappement à force constante similaire dès 1755). Cet échappement à force constante suscita des sourires ironiques chez des horlogers de renom comme Anthony Randall, qui développera plus tard des tourbillons biaxiaux, car il s'avéra être un mécanisme inutile et source de nombreux problèmes. De fait, Breguet limita l'utilisation des échappements à force constante à ce chronomètre de marine et à quelques pendules élégantes. Ceci s'explique probablement par la parfaite maîtrise du mécanisme. D'après ce que j'ai pu constater, les échappements à force constante, généralement inefficaces et complexes, ne furent adoptés par la suite que par quelques autres horlogers.

　Cependant, les remontoirs présentent des faiblesses. Un mécanisme à force constante remonte le ressort du remontoir intégré à l'échappement à chaque impact, assurant ainsi un couple de sortie constant. À l'inverse, un remontoir remonte son ressort après plusieurs impacts, ce qui signifie que son couple n'est pas strictement constant. Pour tirer parti de ce mécanisme à force constante, remonter le ressort du remontoir chaque seconde stabilise le couple lors des impacts et améliore la précision. C'est pourquoi j'ai modifié le remontoir de mon Tourbillon Souverain, passant d'un cycle de 5 secondes, utilisé dans les montres de poche, à un cycle de 1 seconde.


　Comme mentionné précédemment, le remontoir est bien plus ancien que le mécanisme à force constante. Jost Bürgi (1552-1632), inventeur de l'échappement à battement croisé, créa par la suite une horloge de haute précision intégrant un mécanisme de remontoir. Afin d'obtenir une autonomie d'environ trois mois, il utilisa un ressort de barillet extrêmement long, ce qui entraînait d'importantes fluctuations de son couple. Il fut donc contraint de développer le remontoir pour stabiliser le couple du ressort. Les horlogers qui lui succédèrent utilisèrent également des remontoirs dans les horloges pour stabiliser le couple, et ce jusqu'à leur remplacement par les chronomètres de haute précision.


　Par exemple, John Harrison (1693-1776) l'utilisa dans son chronomètre de marine « H4 », et l'horloger français Robert Robin (1742-1799) dans ses pendules de cheminée. D'autres, comme Jean-Antoine Lépine (1720-1814), intégrèrent également des remontoirs dans de petites horloges à pendule à ressort moteur. Les horloges à régulateur, actionnées par un poids important, ne nécessitent pas de remontoir car le couple y est constant. Cependant, au XIXe siècle, les remontoirs commencèrent à être utilisés dans les grandes horloges à pendule d'église. Ces horloges utilisent également un poids comme source d'énergie, rendant ainsi le remontoir superflu. Néanmoins, le vent soufflant sur les aiguilles pouvant modifier leur vitesse, un remontoir était nécessaire pour isoler le train d'engrenages du mécanisme d'affichage. (Remarque : Une théorie suggère que le poids des grandes aiguilles avait un effet négatif sur l'angle d'oscillation.)


　Lorsqu'un client m'a demandé de créer une montre de poche à remontoir, j'ai effectué des recherches approfondies et étudié les remontoirs existants de George Daniels (1926-2011). En 1973, il avait intégré un remontoir à un tourbillon qu'il avait lui-même conçu. Je connaissais cette montre, mais j'estimais qu'elle méritait un mécanisme plus simple.


　Le point faible du remontoir Daniels résidait dans son ressort. Si ce dernier se détendait et perdait son couple, la montre arrêtée ne pouvait plus redémarrer. De plus, le remontoir Daniels fonctionnant par cycle de 15 secondes, le temps de charge était long et le ressort risquait de se détendre.

　À l'inverse, mon remontoir maintient toujours le ressort de remontoir sous tension. Ainsi, même si le ressort de barillet se détend complètement, la montre redémarre immédiatement après un remontage. Elle peut donc être utilisée normalement, sans précautions particulières. Concevoir un remontoir impliquerait d'arrêter le balancier juste avant l'épuisement de la réserve de marche et d'emmagasiner un léger couple dans le ressort de barillet afin de maintenir une tension suffisante dans le ressort de remontoir. Sans cette contrainte, une montre équipée d'un remontoir ne pourrait pas redémarrer. C'est pourquoi j'ai repensé le remontoir lui-même : au lieu d'arrêter le mécanisme juste avant que le ressort de barillet ne se détende complètement, la montre redémarre simplement par remontage.


　Le remontoir peut être un mécanisme complexe et encombrant. Je l'ai initialement réglé sur une période de 5 secondes, avant de privilégier la stabilité d'une période d'une seconde pour les montres-bracelets. Il est difficile de raccourcir la période du remontoir, mais cela est possible en modifiant le nombre de dents des engrenages.


　Examinons de plus près d'autres mécanismes de stabilisation du couple. La fusée à chaîne utilisée par A. Lange & Söhne et d'autres est probablement bien adaptée aux montres-bracelets modernes. En matière de stabilisation du couple, on pourrait la considérer comme un mécanisme à « force constante » au sens large. Cependant, il est intéressant de noter qu'au XVIIIe siècle, Abraham-Louis Breguet abandonna la fusée pour ses chronomètres de marine et adopta le système à double barillet. Il opta pour ce dernier car il estimait qu'un ressort de barillet entièrement remonté était plus facile à fabriquer et plus stable qu'une fusée. J'ai également utilisé un système à double barillet avec deux ressorts de barillet très souples dans mon Chronomètre Souverain. Ces barillets produisaient des résultats comparables à ceux d'une fusée. Jusqu'à la fin du XVIIIe siècle, la qualité des ressorts de barillet était instable, ce qui rendait nécessaire la compensation des fluctuations de couple par une fusée. Cependant, avec l'amélioration de la qualité des ressorts de barillet à partir du XIXe siècle, les avantages de la fusée devinrent purement esthétiques. Cela peut convenir aux montres modernes, mais à mon avis, l'utilisation de fusibles n'est-elle pas simplement un stratagème marketing pour vendre plus de montres ?


　En poursuivant la rédaction de ce texte, il pourrait sembler que je n'aie pas étudié le concept de « force constante strictement définie », mais bien sûr que si. Cependant, je crois qu'un mécanisme à force constante est particulièrement inadapté à un tourbillon. En effet, l'échappement, logé dans la cage, nécessite des ressorts et des engrenages supplémentaires pour s'adapter à ce mécanisme. Une cage plus lourde rendrait tout mécanisme à force constante inutilisable. C'est pourquoi j'ai placé le remontoir sur le train d'engrenages extérieur du tourbillon, plutôt qu'à proximité de l'échappement. Si cette méthode s'était avérée inefficace, je ne l'aurais pas utilisée après les montres de poche de 1984.


　Quel est donc l'avantage ultime d'un remontoir par rapport à un système à force constante ? Un remontoir peut être plus compact qu'un système à force constante, monté sur l'échappement, puisqu'il s'insère entre les engrenages. Il occupe donc moins de place et peut être installé sur n'importe quelle montre. Personnellement, je considère le remontoir, au même titre que la résonance, comme un atout majeur pour la marque.