Communiqué
Lorsque vous aurez découvert ce garde-temps pas comme les autres, vous comprendrez que ce mouvement est basé sur de nouveaux principes et qu'il présente des différences marquantes par rapport au « calibre de montre » traditionnel qui compose le mécanisme horloger d'aujourd'hui.
Vous serez tout d'abord tenté de faire des analogies avec la mécanique et les complications que vous connaissez afin de juger ce nouveau mouvement mécanique dans son intégrale complexité et le classer parmi les catégories de mouvement bien connues. En agissant ainsi, vous comprendrez que vous êtes face à un défi car il s'agit de quelque chose de nouveau, qui prend ses racines dans les débuts de l'horlogerie. C'est pour cette raison qu'il est difficile de comparer ce nouveau garde-temps avec ceux déjà existants.
Vous trouverez que, grâce à la complexité de ses principes mécaniques et à l'utilisation de ses nouveaux matériaux, ce nouveau mouvement peut être considéré comme une nouvelle complication horlogère historique. Et cela ne s'est plus produit depuis très, très longtemps.
Êtes-vous prêt à découvrir une nouvelle expérience horlogère ?
Tout a commencé par une véritable fascination pour les montres et pour leurs mouvements mécaniques très complexes. À cette admiration, s'est mêlé le désir de comprendre pourquoi les principes de base des montres mécaniques sont restés les mêmes pendant plus de cinq siècles. Pourquoi n'y a-t-il pas eu de changements fondamentaux ou des approches différentes en ce qui concerne le fonctionnement du mécanisme ?
C'est à partir de cette simple question qu'une réflexion est née, réflexion qui a conduit à une invention brevetée. L'invention brevetée « Force constante hélicoïdale » est basée sur un nouveau concept technique de mesure du temps ; il s'agit d'un nouveau mouvement mécanique sur lequel aucun autre horloger n'avait travaillé auparavant. Le mouvement H-Power (« H » pour hélicoïdal) se distingue du mouvement mécanique traditionnel par les caractéristiques suivantes :
1. Les ressorts hélicoïdaux : pour la première fois de l'histoire horlogère, il existe désormais un mouvement qui est actionné par des ressorts hélicoïdaux.
2. Le turbo: la conception du mouvement H-Power est entièrement nouvelle: à l'aide de différentes unités mécaniques, un mécanisme capte et contrôle le couple afin de le maintenir à un niveau élevé et constant. L'énergie hélicoïdale est distribuée à la demande afin d'accroître la précision et de garantir de meilleures performances, ce qui est important pour les complications horlogères additionnelles. Si nous voulions faire une analogie avec le secteur automobile, nous pourrions comparer le mode de fonctionnement de ce nouveau mécanisme au principe du moteur turbo.
3. Des matériaux Hi-Tech: l'énergie maximale d'un ressort hélicoïdal est environ 20 fois supérieure à celle d'un ressort spiral. Nos recherches ont conclu – après plusieurs essais de résistance mécanique – que seuls des technologies et des matériaux spéciaux pouvaient être utilisés pour distribuer la force de tension et améliorer l'efficacité d'ensemble du mouvement. L'acier des rouages a été remplacé par un matériau spécial appelé « Strongnium® Diamond Carbide». Les rubis traditionnels ont laissé la place à des roulements à bille spéciaux en céramique et, pour obtenir un rendement optimal des ressorts hélicoïdaux, on a utilisé le nitrure de titane.
4. Complication extrême: le mouvement H-Power est un mécanisme hautement sophistiqué, au réglage très précis. Il fonctionne au moyen de deux principes opposés: d'un côté, le mécanisme doit distribuer la formidable énergie fournie par les ressorts hélicoïdaux et de l'autre côté, celui-ci doit ingénieusement restituer le bon niveau d'énergie au moment exact, avec une grande fiabilité et sans consommer trop d'énergie, afin de ne pas perturber le fonctionnement du mouvement. C'est pourquoi le calibre H-Power compte 200 composants de plus qu'un mouvement traditionnel. Il est vraisemblablement le mouvement mécanique le plus complexe de toute l'histoire horlogère (si on fait exception des complications horlogères). Il est difficile d'établir des comparaisons avec des mécanismes ou des complications existants car la technique est entièrement nouvelle.
Invention brevetée, se caractérisant par :
• Ressort hélicoïdal nitrure de titane
• Régulateur linéaire de puissance
• Roues carbure diamant de Strongnium
• Roulements à bille céramique
• Système automatique de gestion de couple
• Différentiel bi-planétaire
• Déclencheur instantané à double échappement
Les grands inventeurs ont contribué à la mesure précise du temps
On pense que l'existence de la toute première montre mécanique remonte aux environs du XIIIe siècle. Depuis, les plus grands scientifiques, inventeurs et horlogers ont développé et inventé différentes solutions mécaniques afin d'améliorer et affiner la mesure du temps en termes de mécanisme et de précision. Certains apportèrent de nouveaux concepts, alors que d'autres arrivèrent avec des inventions mécaniques. Au fil du temps, la combinaison de toutes ces idées et inventions a contribué à améliorer considérablement l'horlogerie.
Au XVe siècle, le ressort devient une alternative aux poids, comme organe moteur dans l'horlogerie. Vers 1475, dans un de ses manuscrits, le Frère Paulus Almanus décrit différents types de montres mécaniques. Certaines de ces montres utilisaient les poids et d'autres étaient à ressorts. L'utilisation d'un ressort comme organe moteur est une étape majeure ici, car elle permet au temps d'être portable.
Leonardo da Vinci commence à étudier le mécanisme de la montre vers 1493. Il remarque que les montres à ressort ne sont pas précises à cause de la force changeante (couple) que le ressort donne à l'échappement de la montre (mécanisme de régulation).
Leonardo da Vinci présente alors différentes façons de compenser le problème du couple. L'une d'entre elles est basée sur le principe aujourd'hui connu sous le nom de “fusée” dans l'industrie horlogère. Un barillet conique et ajouté au mécanisme afin de compenser l'irrégularité de déroulement du ressort de barillet.
En 1505, un homme du nom de Peter Henlein crée vraisemblablement la première véritable montre portable de l'histoire. Ce chef d'œuvre, qui fonctionne encore aujourd'hui, utilise à la fois le ressort spiral et un mécanisme similaire à celui du principe de la fusée.
Vers 1583, Galilée découvre les isochronismes du pendule et développe plus tard l'idée de l'horloge à pendule. Cette découverte est une avancée spectaculaire pour la précision d'un mouvement. En 1645, Christian Huygens construit la première horloge pendule.
C'est aux environs de 1675 qu'une autre invention apporte une impulsion significative à la précision des montres portables. À cette époque, deux hommes du nom de Huygens et Hooke développent simultanément mais séparément, une montre à balancier, basée sur un ressort spiral.
En 1759, John Harrison présente son chronomètre et en 1801, Abraham Louis Breguet invente le tourbillon, améliorant encore ainsi la précision des montres.
Malgré toutes ces inventions stupéfiantes et ces évolutions soutenues, certains principes ancestraux restent encore la base des montres mécaniques modernes. Dans les mouvements mécaniques de notre temps, le ressort spiral est toujours le ressort original utilisé depuis le XVe siècle comme moyen d'énergie (ressort de barillet) et comme moyen de régulation du temps (balancier spiral). Sa dimension relativement petite, sa grande autonomie et sa courbe de couple relativement plate et constante ne peuvent pas être égalées par d'autres types de ressorts.
Aller à contre-courant
De nos jours, tous les mouvements mécaniques de montres utilisent les ressorts spiral. Ils sont considérés par tous les horlogers comme le ressort noble grâce à leur caractéristique mécanique unique à savoir une courbe de couple relativement plate et basse. C'est l'idéal pour un mouvement de montre.
A contrario, le ressort hélicoïdal qui est un ressort à fil, a une courbe de couple linéaire et à croissance rapide lorsqu'il est utilisé en compression. Aujourd'hui, cela est toujours considéré comme non fonctionnel pour un mouvement de montre. La HP-1, (puissance hélicoïdale), est la première montre-bracelet de l'histoire qui intègre des ressorts hélicoïdaux dans son mouvement. Ce qui a été considéré comme non fonctionnel par le passé le devient aujourd'hui.
Lorsque l'acier ne suffit plus
L'énergie maximale d'un ressort hélicoïdal est environ 20 fois supérieure à celle d'un ressort spiral. Un des défis majeurs de ce nouveau développement était de gérer cette puissance extrême dans un mouvement de montre dans lequel les engrenages des roues et les pignons sont souvent inférieurs à un millimètre.
Sans des recherches approfondies sur les matériaux, les revêtements, la dynamique et la tribologie (sciences du frottement), la fabrication de ce mouvement n'aurait pas été possible. Une montre avec le mouvement HP peut exister aujourd'hui car la technologie suisse propose des solutions de qualité pour répondre aux exigences physiques de cette nouvelle source de puissance. Il faut utiliser de nouveaux matériaux qui réduisent le frottement, garantissent la fiabilité et augmentent la performance de l'ensemble de la montre.
Nos recherches ont conclu que seul un carbure spécial pouvait maintenir la pression dans les roues dentées et que seuls des roulements à bille spéciaux seraient adaptés pour la pression radiale de l'axe. Après avoir subi plusieurs essais de résistance mécanique, un carbure encore jamais utilisé auparavant dans l'industrie horlogère a été défini. Nous l'avons appelé « Strongnium® Diamond Carbide».
Pour résoudre la pression radiale de l'axe et améliorer le rendement global, nous avons dû remplacer les rubis traditionnels par des roulements à billes en céramique spécialement développés. Enfin, pour obtenir un rendement optimal des ressorts hélicoïdaux, on a utilisé le nitrure de titane.
Lorsque le mouvement de base est aussi complexe qu'une répétition minute
La découverte de matériaux innovants et de nouvelles technologies étaient les étapes obligées pour garantir le fonctionnement méticuleux du cœur : le mouvement HP. Cette invention brevetée « Force constante hélicoïdale », est une remarquable combinaison de ressorts hélicoïdaux et spiraux. Il s'agit d'un mécanisme hautement sophistiqué, au réglage très précis.
Il fonctionne au moyen de deux principes opposés : d'un côté, le mécanisme doit distribuer la formidable énergie fournie par les ressorts hélicoïdaux et de l'autre côté, celui-ci doit ingénieusement restituer le bon niveau d‘énergie au moment exact, avec une grande fiabilité et sans consommer trop d'énergie, afin de ne pas perturber le fonctionnement du mouvement.
Si nous voulions faire une analogie avec le secteur automobile, nous pourrions comparer le mode de fonctionnement de ce nouveau mécanisme au principe du moteur turbo. La puissance est utilisée en cas de besoin.
Du jamais vu…
Comme les résultats des lois de la physique ne sont pas les mêmes pour le mécanisme H-Power, que dans un mouvement de montre à ressort spiral normal, la mécanique a fait l'objet d'un développement spécifique. C'est la raison pour laquelle lorsque vous regardez le mouvement pour la première fois, vous ne pouvez pas le classer, comme toutes les autres montres, dans deux catégories bien connues : le mouvement manuel ou automatique.
L'idée est de s'assurer que le ressort de barillet fournit toujours le même niveau de couple à l'échappement.
Le secret de l'invention
La remarquable réalisation de ce système complexe est une approche entièrement nouvelle pour garder le couple constant. À tout moment, il garantit un couple constant à un niveau choisi. Un couple élevé et constant est l'objectif ultime pour une performance optimale et la précision de la montre. Ces caractéristiques sont particulièrement nécessaires lorsque des complications sont ajoutées au mécanisme.
Grâce au processus suivant cette exigence est garantie :
1. L'énergie générée par les ressorts hélicoïdaux est transmise à un mécanisme appelé “Régulateur linéaire de puissance ». Il est chargé de réduire l'énergie d'un facteur calculé et de la transmettre à l'engrenage qui armera le ressort de barillet jusqu'à obtenir l'énergie optimale. Notre réussite dans la découverte de nouveaux matériaux et de technologies innovantes joue un rôle primordial dans le processus car les roulements à bille en céramique et les roues en carbure diamant de Strongnium® doivent s'occuper de la puissante énergie fournie par les quatre ressorts hélicoïdaux en nitrure de titane.
2. À tout moment le couple du ressort spiral dans le barillet et transmet l'information au système automatique de gestion de couple via le « distributeur de contrôle de commande ».
3. Ensuite, le système automatique de gestion de couple utilise cette information pour déclencher, sur demande, l'énergie exacte au bon moment pour que le couple du ressort de barillet reste constant à un niveau choisi. Pour activer ce couple important, on utilise un déclencheur spécialement conçu pour cette fonction : le déclencheur instantané à double échappement. Le défi est que l'énergie peut se libérer instantanément. Ce système mécanique sophistiqué peut accumuler l'énergie nécessaire pendant le fonctionnement de la montre et la déclencher instantanément en cas de besoin.
Lorsque les ingénieurs sont aussi importants que les horlogers
Ce mouvement n'ayant jamais été conçu auparavant, il a été très difficile pour les horlogers de contribuer à son développement. Contrairement aux conceptions horlogères traditionnelles, il n'existait aucune connaissance ancestrale sur laquelle les horlogers et les ingénieurs pouvaient s'appuyer pour leur développement. Ils ne pouvaient pas s'inspirer d'inventions qui ont eu lieu des siècles auparavant comme le tourbillon, par exemple.
La première année de ce projet a été principalement consacrée aux calculs et aux moyens de définir un système qui pouvait gérer et contrôler l'énergie du ressort hélicoïdal. En raison de la complexité et du développement de nouvelles fonctionnalités qui n'avaient jamais été utilisées par le passé dans le développement de l'horlogerie, Philip Lutolf n'a pas pu passer de la conception informatique 3D à la phase de prototype en une seule étape. Tout d'abord, les différentes fonctions du système mécanique ont été testées séparément. En particulier le mécanisme de génération de l'énergie qui comprend les ressorts hélicoïdaux, les fonctionnalités de régulation de l'énergie avec son différentiel Bi-Planétaire, les engrenages de transmission avec les roues en carbure diamant de Strongnium® et les roulements à bille en céramique ont subi des tests. 18 mois supplémentaires ont été nécessaires pour améliorer et valider la conception 3D initiale.
La phase de prototypage qui conduit ensuite à la phase de production a eu lieu au bout de deux ans et demi seulement. Lorsque le temps est venu de faire fonctionner le « mouvement », les horlogers et leur savoir-faire méticuleux, que nous respectons et admirons tous, entrent en scène.
La délicate mécanique qui compose toutes les montres, nécessite une expérience approfondie de l'horlogerie. Seuls des horlogers expérimentés peuvent faire fonctionner ce mouvement spécial.
L'équipe et les interdépendances
L'intense collaboration entre l'inventeur, les ingénieurs, les horlogers, les fabricants, les concepteurs et le fabricant du prototype est à l'origine du succès de cette montre. Nous savons tous que le moindre petit changement dans le mouvement peut avoir une incidence sur le produit final. Parfois, cela est visible au premier coup d'œil, parfois sur le long terme. Ce facteur est en réalité très complexe et un des aspects fascinants d'une montre. Mais l'interdépendance entre la conception du boîtier de la montre et le développement du mouvement est également très forte, car, dans le cas particulier de la HP-1, le boîtier a également la fonction de maintenir les ressorts hélicoïdaux. Une base de mouvement classique ne pourrait supporter cette puissance.
Philip Lutolf
Philip Lutolf est né en 1967 à Genève, en Suisse. Dès son plus jeune âge, Lutolf est attiré par les défis techniques et cherche de nouvelles solutions hors du commun. Dans les années 1990, il se consacre plus spécialement à la technologie horlogère. Il développe un véritable intérêt pour les composants de montres, les roues, les cadrans, les boîtiers, et les conceptions de montres.
Cela le conduit à faire des études spécialisées d'horlogerie. Il est diplômé de l'université de Saint-Gall en 1991. Pendant dix ans, il poursuit une carrière internationale et travaille pour des entreprises multinationales y compris un des fabricants automobile leader en Europe. En 2001, il rejoint une entreprise de consultants et gagne de multiples entreprises horlogères comme clients. Plus tard, il décide de revenir aux responsabilités opérationnelles et dirige une petite société horlogère à Genève.
C'est au cours de sa dernière expérience professionnelle que son vif intérêt pour les montres et les défis techniques a pris un tournant décisif. Son expérience de l'horlogerie et son esprit de recherche ainsi que son ambition d'entrepreneur sont à l'origine du projet qui, après vingt mois de recherches et de développement a conduit à l'invention brevetée « Force constante hélicoïdale » et son application dans un nouveau mouvement de montre.
Depuis 2005, Philip Lutolf se consacre exclusivement à ce projet et a travaillé avec une équipe d'ingénieurs et d'horlogers à la réussite de la commercialisation de ce projet.
