La leçon d’aujourd’hui ne porte que sur un seul thème: comment fonctionne un échappement. C'est volontaire parce que le sujet est très dense. Vous pourriez croiser une centaine de soi-disant experts en horlogerie et de passionnés de montres de votre entourage, et il est fort probable qu’aucun d’entre eux ne serait capable de vous dire comment fonctionne un échappement. Et pourquoi le devraient-ils ? Nul besoin de savoir comment elles marchent pour aimer les montres. Nul besoin de savoir comment fonctionne une caméra pour apprécier un film. Beaucoup de gens aiment la nourriture sans savoir ne serait-ce que faire cuire un œuf. Mais nous nous sommes engagés à respecter le préambule de cette série d’articles : si, pour une raison quelconque, vous avez besoin de savoir comment fonctionne un organe réglant (pour apprécier davantage votre montre mécanique, pour comprendre ce que votre horloger essaie de vous dire, pour marquer des points en ligne contre un crétin qui pense mieux connaître les montres que n’importe qui), vous êtes au bon endroit.
A ce stade, nous savons ce qu’est un organe réglant. Il est composé d’un oscillateur, le balancier, et d’un échappement. Nous avons déjà parlé de l’oscillateur. Il mesure des unités de temps séparées qui peuvent être traduites en secondes, minutes, heures, etc. Nous avons appris que l’échappement est l’élément essentiel qui convertit la force du ressort moteur, flux continu orienté dans un seul sens, en celle, bidirectionnelle et discontinue, dont le balancier a besoin. Mais comment fait-il cela ?
L’échappement que nous trouvons dans la vaste majorité des montres mécaniques est la variété connue sous le nom d'échappement à ancre. Il existe en plusieurs variantes, dont la plus commune est l’échappement à ancre suisse. Il consiste en deux éléments : l’ancre et la roue d’échappement. Ensemble, ces deux composants agissent comme une soupape d’énergie. Ils bloquent et libèrent l'avancée du train de rouages. Ils ouvrent et ferment le robinet d’énergie du ressort moteur. Pour ce faire, ils suivent les oscillations du balancier et, en même temps, lui fournissent une petite dose d’énergie afin de le maintenir en action.
Voici comment l’échappement tire son énergie du ressort moteur et la redistribue au balancier de façon contrôlée. Quand le balancier oscille en sens horaire, la cheville d’impulsion frappe l'ancre, ce qui la fait pivoter en sens anti-horaire. L'ancre est composée d'un corps, qui est terminé par deux petits rubis en forme de rectangle pointu, nommés palettes.
A l’autre extrémité de l'ancre, ce mouvement pivotant fait que la première palette, nommée palette de sortie, glisse le long d’une dent de la roue d’échappement.
Juste au moment où la palette de sortie est sur le point de se séparer de la roue d’échappement, il y a un bref instant durant lequel la roue est libre de tourner mais est encore en contact avec la palette de sortie.
Souvenez-vous, la roue d’échappement est sous tension grâce au ressort moteur (via le train de rouage). Elle veut avancer, mais en a jusqu’ici été empêchée par la palette de sortie qui la bloque. Et c’est là que la roue d’échappement en profite. Imaginez un prisonnier passant sauvagement à l’acte lorsqu’il voit la porte de sa cellule s’entrebâiller dans un grincement : il se précipite avec une telle force qu’il frappe le malheureux geôlier (la main encore sur les clés de la porte). Le prisonnier est l’énergie du ressort moteur, la porte de la cellule est la dent de la roue d’échappement et le geôlier est la palette de sortie.
Vous êtes toujours avec moi ? Parfait. Donc la palette de sortie libère la roue d’échappement et reçoit un coup sur la figure. Dommage pour la palette de sortie, mais tant mieux pour le balancier, parce que ce coup est retransmis au balancier par la cheville d’impulsion, qui lui est attachée. Le balancier est donc relancé en sens inverse.
Ne vous emballez pas trop pour l'évadée, c'est à dire la roue d’échappement. Alors que la palette de sortie a maintenant complètement pivoté loin des dents de la roue d’échappement, la palette d’entrée s'est mise en place, et bloque à nouveau la roue d’échappement.
Tout cela se produit de façon quasi-instantanée. Puis la même chose se reproduit avec la palette d’entrée lorsque le balancier oscille dans le sens anti-horaire et que l'ancre pivote en sens horaire.
L’animation ci-dessous montre comment tout se met en place. Lorsque vous écoutez le tic-tac de votre montre, chaque tic (ou tac) est une combinaison de trois sons presque simultanés : quand la cheville d’impulsion frappe l'ancre (déverrouillage), quand l'ancre frappe la cheville d’impulsion en retour (impulsion) et quand la roue d’échappement frappe l’une des deux palettes (verrouillage). Les horlogers ont des machines spéciales qui peuvent capter ces sons et les analyser pour diagnostiquer la santé de votre montre lorsqu’elle passe en révision.
C’est ainsi que le balancier reçoit sa dose d’énergie recommandée depuis le ressort moteur, et tout cela grâce au dur et patient labeur de l’échappement. Il mérite vraiment des applaudissements nourris parce qu'il se fait constamment frapper (environ 1,4 millions de fois au cours d’une réserve de marche standard de 48 heures, dans le cas d'un balancier à 4Hz) et il tient parfaitement le coup. Si tout cela semble très complexe, c’est parce que ça l’est. Les horlogers sont des individus compétents qui passent des années à apprendre comment travailler sur ces mécanismes. N’essayez pas de le faire à la maison. Peu importe le nombre de tutoriels YouTube que vous avez regardés. Laissez cela aux professionnels.
Sur ce, la leçon d’aujourd’hui se termine. Il est temps d’aller au bar et de boire un verre bien mérité. Le prochain et final chapitre sera consacré au lien entre ce qui se passe à l’intérieur d’un mouvement de montre et ce que nous voyons sur le cadran. Comparé à ce que nous avons appris aujourd’hui, ce sera du gâteau. Et tout le monde aime les gâteaux, particulièrement juste après un bon verre.
Cette série d’articles est dédiée au Dr Rebecca Struthers, qui a aimablement proposé son avis d’experte sur le texte. Le Dr Struthers est co-fondatrice de Struthers Watchmakers et la première horlogère britannique à obtenir un doctorat en horlogerie.
