06/10/2011

Traité de construction horlogère

9738171-clockwork-macro.jpgDepuis le début des années 1960, la technique horlogère a évolué très rapidement et de manière fondamentale, avec notamment l’apparition de montres électroniques, l’ajout et l’amélioration de nombreuses fonctions aux montres mécaniques, l’apparition de nouveaux matériaux et le perfectionnement des méthodes d’analyses. Bien qu’il existe une littérature abondante sur le sujet, sous forme dispersée, il semble que seul l’ouvrage Théorie générale de l’horlogerie de L. Defossez, qui date de 1952, traite de manière complète et approfondie les aspects de l’ingénierie du mouvement. Dès lors, un ouvrage plus moderne, décrivant notamment la montre électronique, semblait utile et nécessaire.


Si aujourd’hui les montres électroniques dominent largement le marché mondial, cet ouvrage consacre une place nettement plus importante aux montres mécaniques. En effet, il est le reflet des compétences suisses en matière d’horlogerie où en 2010 encore, la part des montres mécaniques représentait plus de 70% de la valeur des exportations du pays.

Le livre s’adresse aux ingénieurs impliqués dans la conception de mouvements horlogers. Il traite des mouvements mécaniques et des mouvements électroniques, et se veut, avant tout, théorique. Il ne s’attache pas à la description détaillée du fonctionnement des mécanismes horlogers, mais plutôt aux principes physiques et aux équations nécessaires à leur conception. Les connaissances de base du fonctionnement des montres peuvent être acquises dans le livre Théorie d’horlogerie de Charles-André Reymondin et al.1.

D’une manière générale, la globalisation des marchés accroît la concurrence entre les acteurs, ainsi que les dangers de délocalisation. Dès lors, le savoir-faire et la capacité d’innovation d’une entreprise sont essentiels pour maintenir la qualité et l’image de marque. Le livre souhaite contribuer à augmenter le niveau de qualification des horlogers, du technicien à l’ingénieur.

Ce traité est l’œuvre de quatre auteurs principaux, collaborateurs de la Haute Ecole Arc, secondés par de nombreuses personnes. Il a été initié par la Société Suisse de Chronométrie (SSC) et de nombreux organismes ont participé à son financement. Parmi ceux-ci, mentionnons la Haute Ecole Arc, la Fondation Wilsdorf, la Fondation en faveur d’un laboratoire de recherches horlogères et la SSC.

Le livre est divisé en quatre parties principales:

  • Mécanique – Théorie
  • Mécanique – Théorie avancée de l’oscillateur
  • Mécanique – Construction
  • Electronique – Théorie

Ces quatre parties, qui sont l’œuvre d’auteurs différents, ne sont pas construites selon un ordre croissant et logique de complexité. Elles peuvent être abordées indépendamment les unes des autres, selon les intérêts du lecteur.

La première partie, « Mécanique – Théorie », commence par un rappel sur les grandeurs physiques et leurs unités. Les chapitres suivants présentent la théorie nécessaire au calcul des principales fonctions de la montre mécanique. L’ordre des chapitres suit l’ordre de propagation de l’énergie dans la montre, du stockage d’énergie (le barillet), à la transmission, l’échappement et finalement, au résonateur.

La deuxième partie, «Mécanique – Théorie avancée de l’oscillateur», traite de manière plus approfondie des notions nécessaires à la compréhension de ce qui constitue le cœur de la montre: l’oscillateur. Vient ensuite une théorie des perturbations, suivie de la théorie de la synchronisation, puis de la théorie du spiral et enfin de la théorie de l’échappement à ancre.

La troisième partie, «Mécanique – Construction», présente la démarche de construction d’un mouvement mécanique. Partant d’un cahier des charges, les principaux éléments du mouvement sont dimensionnés. Un exemple de mouvement est utilisé comme fil conducteur de la démarche. Un chapitre présente les mesures horlogères qui permettent d’analyser le fonctionnement d’un mouvement. On y traite également les notions nécessaires à la conception de l’habillage.

La quatrième partie, «Electronique – Théorie», présente le fonctionnement d’un mouvement électronique. L’introduction décrit quelques aspects historiques. Le chapitre 20 concerne le stockage de l’énergie, sous forme de pile ou d’accumulateur. Le chapitre 21 traite du fonctionnement du résonateur à quartz, ses modes vibratoires, ses propriétés et ses défauts. Le chapitre 22 présente les constituants et les fonctions du circuit intégré. Le chapitre 23 concerne les transducteurs électromagnétiques. Les éléments et le fonctionnement du moteur Lavet sont notamment décrits en détail. Les affichages existant sur le marché sont abordés de manière sommaire au chapitre 24. La quatrième partie se termine par un exemple de rapport de construction d’un mouvement électronique.

Un CD-Rom accompagne l’ouvrage. Il contient cinq sous-répertoires correspondant aux quatre parties du livre ainsi qu’un sous-répertoire contenant le texte complet du livre Théorie générale de l’horlogerie de Léopold Defossez, 1952.

Le répertoire «Partie I V3.0» du CD-Rom contient des applications, en format Mathcad, utiles aux calculs du résonateur. Le fichier «Résonateur – Simulations – Th élémentaire (V2).pdf» constitue la table des matières et contient des liens hypertextes qui pointent vers les différentes applications. Une version pdf des feuilles de calculs permet aux utilisateurs qui ne disposent pas de Mathcad de se faire une idée du contenu.

Le répertoire «Partie II V3.0» du CD contient des applications Mathcad utiles aux calculs de la partie II du livre. Les thèmes y sont présentés dans un ordre conforme au texte. Le fichier «Résonateur – Plan des simulations (Théorie avancée).pdf» constitue la table des matière et contient des liens hypertextes qui pointent vers les différentes applications.

Le répertoire «Partie III V3.0» du CD contient, d’une part, des feuilles de calcul en format «excel» qui permettent de calculer les rouages d’une montre mécanique et, d’autre part, les plans du mouvement HES utilisé comme fil conducteur de la partie III.

Le répertoire «Partie IV V3.0» du CD contient une feuille de calcul «excel» utile à la conception du rouage d’une montre électronique.

L’ouvrage se limite aux domaines les plus importants permettant de comprendre, concevoir et calculer un mouvement mécanique ou électronique. Il n’a donc pas la prétention de couvrir tous les domaines de l’horlogerie mécanique ou électronique. Les nombreuses complications rencontrées en horlogerie mécanique ou les fonctions particulières utilisées en horlogerie électronique n’y sont pas traitées. Un livre traitant d’un domaine aussi vaste que l’est celui de la conception horlogère ne saurait être exhaustif.

> Traité de construction horlogère

  Extrait du titre Traité de construction horlogère, Michel Vermot,
Philippe Bovay, Damien Prongué, Sébastien Dordor, Vincent Beux

Publié aux Presses polytechniques et universitaires romandes

15:12 Publié dans Technologie | Tags : montres, montre | Lien permanent | Commentaires (0)

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